DE4304124C1 - Verfahren zur Erzeugung von elektrischer Energie in einem Kombi-Kraftwerk und Kombi-Kraftwerk zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Erzeugung von elektrischer Energie in einem Kombi-Kraftwerk und Kombi-Kraftwerk zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number
DE4304124C1
DE4304124C1 DE4304124A DE4304124A DE4304124C1 DE 4304124 C1 DE4304124 C1 DE 4304124C1 DE 4304124 A DE4304124 A DE 4304124A DE 4304124 A DE4304124 A DE 4304124A DE 4304124 C1 DE4304124 C1 DE 4304124C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
gas
steam generator
coal dust
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4304124A
Other languages
English (en)
Inventor
Klaus Leikert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bbp Energy 46049 Oberhausen De GmbH
Original Assignee
L&C Steinmueller GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by L&C Steinmueller GmbH filed Critical L&C Steinmueller GmbH
Priority to DE4304124A priority Critical patent/DE4304124C1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4304124C1 publication Critical patent/DE4304124C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K3/00—Feeding or distributing of lump or pulverulent fuel to combustion apparatus
    • F23K3/02—Pneumatic feeding arrangements, i.e. by air blast
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/103—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle with afterburner in exhaust boiler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K1/00—Preparation of lump or pulverulent fuel in readiness for delivery to combustion apparatus
    • F23K1/04—Heating fuel prior to delivery to combustion apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K2900/00—Special features of, or arrangements for fuel supplies
    • F23K2900/01041—Heating by using exhaust gas heat

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung elektrischer Energie in einem Kombi-Kraftwerk mit einer heißes sauerstoffhaltiges Gasturbinenabgas abgebenden Gasturbine mit zugeordnetem Generator, einem mit Kohlenstaub als Brennstoff und Gasturbinenabgas und vorgewärmter Frischluft als Verbrennungsgas nachgefeuerten Dampferzeugerabgas abgebenden Dampferzeuger und mit mindestens einer dem Dampferzeuger zugeordneten Dampfturbine und zugeordnetem Generator, bei dem Frischluft durch Wärmetausch mit Abgas vorgewärmt wird, ein Teilstrom heißen Abgases abgezweigt und einer Mahltrocknung mit Kohlezufuhr zugeführt wird, und ermahlener Kohlenstaub pneumatisch zum Dampferzeuger gefördert wird.
Aus der DE-Z. "Die Industriefeuerung", Heft 38, 1986, Aufsatz: "Der Einsatz von Stufenmischbrennern in einer mit Gasturbinenabgas betriebenen Steinkohlenstaubfeuerung", S 52-60 ist ein solches Verfahren bekannt, bei dem das Gasturbinenabgas (ca. 500°C) einem mit einer Steinkohlenstaubfeuerung betriebenen Dampferzeuger zugeführt wird. Über einen Luftvorwärmer, der primärseitig von heißem Dampferzeugerabgas (ca. 300°C) durchströmt wird, wird dem sauerstoffarmen Turbinenabgas (< 16 Vol. % O2) so viel erwärmte Frischluft zugemischt, daß der Kohlenstaubfeuerung ein Verbrennungsgas mit einem Sauerstoffgehalt zwischen 16 und 17 Vol. % zur Verfügung steht. Neben der Abhitzenutzung des Turbinenabgases im Dampferzeuger wird somit der Restsauerstoffgehalt des Turbinenabgases zur Verbrennung von Steinkohlenstaub genutzt. Um die Gasturbine anfahren oder in besonderen Fällen auch betreiben zu können, ist es möglich, das Gasturbinenabgas über einen getrennten Abgaskanal direkt in die Atmosphäre zu leiten. Im Schwachlastbetrieb wird Gasturbinenabgas ganz oder teilweise über einen Bypass in den oberen Teil des Feuerraums geführt. Die Kohle wird gemahlen, getrocknet und gesichtet und zur Verbrennung dem Dampferzeuger zugeführt. Das zur Trocknung und Kohlenstaubförderung benötigte Gasgemisch ist lastabhängig aus unterschiedlichen Anteilen von Gasturbinenabgas sowie heißer und kalter Frischluft zusammengesetzt. Bei Vollast beträgt die Mischtemperatur vor der Mühle ungefähr 300°C, die Sichtertemperatur liegt bei ca. 90°C.
Aus der DE 41 16 065 A1 ist ein Verfahren zur Erzeugung elektrischer Energie in einem Kombi-Kraftwerk bekannt, bei dem heißes, sauerstoffhaltiges Gasturbinenabgas nach Abkühlung auf etwa 400°C durch Wärmetausch mit Dampf aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf in drei Teilströme aufgeteilt wird. Ein Teilstrom des Turbinenabgases wird der Kohlenstaubfeuerung des Dampferzeugers als Verbrennungsgas zugeführt. Der zweite Teilstrom dient der Aufheizung von Frischluft und wird danach dem aus dem Dampferzeuger abgeführten Abgas zugeführt. Der dritte Teilstrom wird dem den Dampferzeuger durchströmenden Rauchgas aus der Kohlenstaubfeuerung zugemischt. Die aufgeheizte Frischluft wird in zwei Teilströme aufgeteilt, von denen der eine zur Sauerstoffanreicherung des als Verbrennungsgas zur Kohlenstaubfeuerung geführten Teilstroms des Gasturbinenabgases diesem beigemischt und der andere als Trocknungsgas für die Kohle und als Fördergas für den ermahlenen Kohlenstaub der mit der Kohlenstaubfeuerung verbundenen Mahltrocknung zugeführt wird.
Bei dem Trend steigender Eintrittstemperaturen der Abgasturbinenanlagen sinkt der Restsauerstoffgehalt des Turbinenabgases ständig ab. Einerseits bedeutet das eine Wirkungsgradsteigerung der Gasturbinen, andererseits aber würde das dazu führen, daß die Zündstabilität im Feuerungssystem aufgrund des mangelnden Sauerstoffangebots des als Sauerstoffträger genutzten Turbinenabgases nicht mehr gewährleistet ist. Unterhalb eines Sauerstoffgehalts von 15 Vol. % im Verbrennungsgas ist besonders bei festem Brennstoff, wie Kohle, überhaupt keine Zündung mehr zu erreichen. Würde nun der zu niedrige Sauerstoffgehalt im Turbinenabgas durch Zumischen von sauerstoffreicher Frischluft ausgeglichen werden, so läge eine erhöhte Verbrennungsgasmenge vor und das Feuerungssystem, wie z. B. die Kohlenstaubbrenner, müßten diesem Umstand angepaßt, d. h. größer ausgelegt werden. Ebenfalls entsteht ein erhöhter Dampferzeugerabgasstrom im Kessel. Um dieser erhöhten Abgasmenge zur Erreichung einer Abgastemperatur von ca. 130° eine ausreichende Wärmesenke zur Verfügung zu stellen, findet ein Teil der Speisewasservorwärmung über dieses Dampferzeugerabgas statt (Teilstrom-ECO), was üblicherweise mit Anzapfdampf aus den Turbinen durchgeführt wird. Dadurch erleidet der Dampfprozeß eine Wirkungsgradminderung, die aber auf Grund des erhöhten Gesamtwirkungsgrades des Kombi-Prozesses gegenüber dem einfachen Dampfprozeß in Kauf genommen wird. Mit sinkendem O2-Gehalt im Turbinenabgas verstärken sich die beschriebenen Probleme, da der Frischluftanteil zur Verbrennung erhöht werden muß.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei dem bei Gewährleistung einer stabilen Verbrennung auch bei Vorliegen eines sauerstoffarmen Turbinenabgases ein möglichst hoher Gesamtwirkungsgrad erreicht wird.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Abgas nach der Mahltrocknung vom Kohlenstaub getrennt und danach abgeführt wird und vom abgezweigten Teilstrom des Abgases vorgewärmte Frischluft zur pneumatischen Förderung des Kohlenstaubes nach der Trennung eingesetzt wird.
Das vom Kohlenstaub getrennte Abgas wird vorzugsweise mit einer Temperatur zwischen 80 und 150°C aus der Trennstufe abgezogen und abgeführt. Durch die pneumatische Förderung des Kohlenstaubes nach der Trennung zur Verfeuerung im Dampferzeuger mit vom abgezweigten Teilstrom Abgases auf vorzugsweise ca. 350°C vorgewärmte Frischluft, wird bereits bei der Förderung dem Kohlenstaub eine dessen Zündwilligkeit verbessernde Wärmemenge zugeführt, wobei dieser bis auf vorzugsweise 150°C auf gewärmt wird. Zudem ersetzt die zur pneumatischen Förderung eingesetzte sauerstoffreiche Frischluft (21 Vol. % O2) den abgeführten Mahlbrüden enthaltenden Teilstrom Abgas, so daß eine ausreichende Zündstabilität aufgrund des vorgewärmten Kohlenstaubes, der Anreicherung des Verbrennungsgases mit Sauerstoff auf beispielsweise 17-18 Vol. % und des Fernhaltens des Mahlbrüdens aus der Zündzone, daß einer Verbesserung des Heizwertes der Kohle und dem Wärmebedarf der Trocknung entspricht, erreicht wird.
Eine vorteilhafte Verfahrensführung wird dadurch erreicht, daß ein Teilstrom heißen Dampferzeugerabgases der Mahltrocknung zugeführt wird. Vom Kohlenstaub getrenntes Dampferzeugerabgas wird vorzugsweise mit einer Temperatur zwischen 130 und 150°C aus der Trennstufe abgeführt.
Es ist ebenfalls von Vorteil, daß ein Teilstrom Gasturbinenabgas der Mahltrocknung zugeführt wird. Das vom Kohlenstaub getrennte Abgas wird vorzugsweise mit einer Temperatur zwischen 80 und 90°C aus der Trennstufe abgezogen und vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 60 und 80°C, die der Taupunkttemperatur für Wasser entspricht in die Umgebung abgeführt. Die Gasturbinenabgastemperatur ist somit kälter als die übliche Kaminaustrittstemperatur von zwischen 130 und 150°C für Dampferzeugerabgase, die dem Säuretaupunkt entspricht, wodurch eine noch bessere Energieausnutzung bzw. eine Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades um ca. 0,3% gegenüber der gattungsgemäßen Verfahrensführung erreicht wird.
Es ist weiterhin von Vorteil, daß die Frischluft nach der Abzweigung des Teilstromes heißen Dampferzeugerabgases mit Dampferzeugerabgas zum Wärmetausch gebracht wird, wodurch der überwiegende Teil des Wärmeinhaltes aus dem Dampferzeugerabgas in den Prozeß zurückgeführt wird.
Es ist ebenfalls von Vorteil, daß die Frischluft mit dem Teilstrom heißen Gasturbinenabgases vor der Mahltrocknung zum Wärmetausch gebracht wird. Dadurch wird erreicht, daß der mit einer Temperatur von vorzugsweise ca. 550°C vorliegende Teilstrom Gasturbinenabgas auf eine für die Mahltrocknung günstige Temperatur von vorzugsweise ca. 350°C abgekühlt wird und die an die Frischluft abgegebene Wärmemenge zur Aufheizung des Kohlenstaubes auf eine Temperatur von vorzugsweise ca. 150°C bei dessen Förderung eingesetzt werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Verfahrensführung besteht darin, daß das Dampferzeugerabgas vor dessen Wärmetausch mit Frischluft entstickt wird und der Teilstrom vor oder nach der Entstickung abgezweigt wird. Der Teilstrom Dampferzeugerabgas wird mit einer Temperatur von vorzugsweise ca. 400°C abgezweigt und der Mahltrocknung zugeführt. Somit liegt zur Mahltrocknung auch dann ein ausreichend heißes Abgas von vorzugsweise 350°C vor, wenn während der Zuführung des Dampferzeugerabgases Wärmeverluste in Kauf genommen werden müssen. Nach der Entstickung abgezweigtes Dampferzeugerabgas wird mit einer Temperatur von vorzugsweise ca. 300 bis 350°C der Mahltrocknung zugeführt.
Darüberhinaus ist es von Vorteil, daß vom Kohlenstaub getrenntes Abgas einer Rauchgasreinigung zugeführt wird.
Der vor der Entstickung abgezweigte Teilstrom Dampferzeugerabgas wird nach der Mahltrocknung und Trennung vom Kohlenstaub dem verbliebenen Dampferzeugerabgas vor dessen Entstickung wieder zugemischt. Der nach der Entstickung abgezweigte Teilstrom Dampferzeugerabgas wird nach der Mahltrocknung und der Abtrennung des Kohlenstaubes in das Dampferzeugerabgas vor dessen Entschwefelung wieder zugemischt. Bei Bedarf wird der Teilstrom Abgas vor der Wiederzumischung einer Feinentstaubung unterworfen.
Eine vorteilhafte Verfahrensführung wird dadurch erreicht, daß dem zur Mahltrocknung führenden Abgases nach der Trennung abgeführtes Abgas zugemischt wird. Durch Zumischung von vorzugsweise ca. 80-150°C warmem sauerstoffarmen Abgas wird die Temperatur des Teilstrom Abgases von vorzugsweise ca. 350°C vor dessen Eintritt in die Mühle auf eine für die Mahltrocknung vorteilhafte Temperatur eingeregelt.
Es ist ebenfalls von Vorteil, daß der abgetrennte Kohlenstaub einer Schulterfeuerung mit mindestens einem Schlitzbrenner zugefördert wird. Es ist zwar vorgesehen, das erfindungsgemäße Verfahren mittels verschiedener Kohlenstaubfeuerungen, wie Boxerfeuerung, Eckenfeuerung mit Rundbrennern oder Registerbrennern durchzuführen, doch eignet sich die Schulterfeuerung in Verbindung mit Schlitzbrennern in besonders vorteilhafter Weise für die Kohlenstaubfeuerung mit O2-armem Gasturbinenabgas hinsichtlich des Ausbrandes und der Zündung des Kohlenstaubes.
Die Erfindung richtet sich auch auf ein Kombi-Kraftwerk zur Durchführung des Verfahrens mit einer heißes sauerstoffhaltiges Gasturbinenabgas abgebenden Gasturbine mit zugeordnetem Generator, einem mit Kohlenstaub als Brennstoff, Gasturbinenabgas und vorgewärmter Frischluft als Verbrennungsgas nachgefeuerten Dampferzeugerabgas abgebenden Dampferzeuger, mindestens einer dem Dampferzeuger zugeordneten Dampfturbine und zugeordnetem Generator, einem der Abgasturbine nachgeschalteten und zumindest mit dem Dampferzeuger verbundenen Abgaskanal, einem dem Dampferzeuger nachgeschalteten Abgaskanal, mindestens einer mit einem Zweig eines sich verzweigenden Abgaskanales verbundenen Mühle, einer pneumatischen Fördereinrichtung zur Förderung des Kohlenstaubes zum Dampferzeuger und einem über die Kaltgasseite eines Wärmetauschers mit dem Dampferzeuger verbundenen Frischluftgebläse, dessen Heißgasseite mit Abgas beaufschlagbar ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Mühle eine Trenneinrichtung zur Trennung des ermahlenen Kohlenstaubes vom Abgas zugeordnet ist, die Fördereinrichtung der Trenneinrichtung kohlenstaubseitig nachgeschaltet ist und die Fördereinrichtung über die Kaltgasseite des Wärmetauschers mit dem Frischluftgebläse verbunden ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kombi-Kraftwerkes ist vorgesehen, daß ein von dem dem Dampferzeuger nachgeschalteten Abgaskanal abgezweigter Abgaskanal mit der Heißgasseite der Mühle verbunden ist.
Es ist aber auch von Vorteil, daß ein von dem der Gasturbine nachgeschalteten Abgaskanal abgezweigter Abgaskanal mit der Heißgasseite der Mühle verbunden ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Kombi- Kraftwerkes ist darin zu sehen, daß der dem Dampferzeuger nachgeschaltete Abgaskanal nach der Abzweigung mit der Heißgasseite des Wärmetauschers verbunden ist.
Es ist aber auch von Vorteil, daß der von dem der Abgasturbine nachgeschaltete Abgaskanal abgezweigte Abgaskanal mit der Heißgasseite des Wärmetauschers verbunden ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Kombi- Kraftwerkes ist, daß in dem dem Dampferzeuger nachgeschalteten Abgaskanal vor dessen Verbindung mit der Heißgasseite des Wärmetauschers eine Entstickungsanlage eingebunden ist und der mit Heißgasseite der Mühle verbundener Abgaskanal vor oder nach der Entstickungsanlage abgezweigt ist.
Desweiteren ist es von Vorteil, daß die Abgasseite der Trenneinrichtung mit einer Rauchgasreinigungsanlage verbindbar ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kombi-Kraftwerkes ist vorgesehen, daß die Abgasseite der Trenneinrichtung mit der Heißgasseite der Mühle verbindbar ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Kombi- Kraftwerks ist darin zu sehen, daß die Abgasseite der Trenneinrichtung mit einem Sauggebläse verbunden ist. Damit ist die Funktion der Mühle und der Trenneinrichtung insbesondere dann, wenn die Trenneinrichtung als Zyklon ausgeführt ist, durch Gewährleistung eines genügend großen Abgasstromes sichergestellt.
Vorteilhaft ist es auch, daß dem Frischluftgebläse ein sich verzweigender Kanal nachgeschaltet ist, dessen einer Zweig mit der Kaltgasseite des Wärmetauschers und dessen anderer Zweig mit der Mühle verbunden ist, wodurch ein zweites Frischluftgebläse für die Zumischung der Frischluft in den zur Mühle führenden Teilstrom Gasturbinenabgas eingespart werden kann.
Ebenso ist es von Vorteil, daß die pneumatische Fördereinrichtung mit einer Schulterfeuerung mit mindestens einem Schlitzbrenner verbunden ist.
Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild eines Kombi-Kraftwerkes, bei dem die Mühle mit Gasturbinenabgas beaufschlagt ist und
Fig. 2 ein Schaltbild eines Kombi-Kraftwerkes, bei dem die Mühle mit Dampferzeugerabgas beaufschlagt ist.
Gemäß Fig. 1 wird ein in einer Gasturbinenanlage mit einer Gasturbine 1 mit zugeordnetem Generator 2, mit Brennstoff 3a beaufschlagter Brennkammer 3 und Luftverdichter 4 erzeugtes und entspanntes Gasturbinenabgas 5 (vorzugsweise mit 550°C, 13,5% O2-Gehalt) in zwei Teilströme 5a und 5b aufgeteilt. Ein Teilstrom 5a wird über einen Zweig 6a eines sich in zwei Zweige 6a, 6b teilenden Abgaskanales 6 einem mit Kohlenstaub 7 als Brennstoff nachgefeuerten Dampferzeuger 8 mit einer Feuerung 9 in der Bauweise einer Schulterfeuerung mit Schlitzbrenner 9a zugeführt.
Dem Dampferzeuger ist ein Wasserdampfkreislauf 10 mit einer Dampfturbine 10a mit zugeordnetem Generator 10b, einem Kondensator 10c und einer Speisewasserpumpe 10d zugeordnet. Aus dem Dampferzeuger 8 abgeführtes Dampferzeugerabgas 11 wird über einen in Fig. 1 nicht dargestellten Rauchgaskanal mit Entstickungsanlage, Entstaubungsanlage, Rauchgasentschwefelungsanlage und einem Saugzuggebläse über einen nicht dargestellten Kühlturm abgeführt.
Der andere Teilstrom 5b des Gasturbinenabgases wird über einen den anderen Zweig 6b des Abgaskanals 6, in dem heißgasseitig ein Wärmetauscher 12 eingebunden ist, einer mit Kohle 13 beaufschlagten Mühle 14 zugeführt.
Der in der Mühle 14 ermahlene, getrocknete und gesichtete Kohlenstaub 7 wird in einer der Mühle nachgeschalteten Trenneinrichtung 15, die als Staubfilter oder als Fliehkraftabscheider ausgeführt ist, von dem Gasturbinenabgasteilstrom 5b getrennt und danach über eine die Trenneinrichtung 15 und die Feuerung 9 verbindende Fördereinrichtung 16 pneumatisch in die Feuerung 9 geführt. Die pneumatische Förderung des Kohlenstaubes 7 erfolgt durch vorzugsweise auf ca. 350° vorgewärmte Frischluft 17, die von einem Frischluftgebläse 18 gefördert wird und über einen mit der Fördereinrichtung 16 und der Kaltgasseite des Wärmetauschers 12 verbundenen Zweig 19a eines an das Frischluftgebläse 18 angeschlossenen und sich in zwei Zweige 19a, 19b teilenden Kanals 19 zugeführt wird.
Der andere Zweig 19b ist mit der Mühle 14 verbunden, so daß beim Abstellen der Mühle 14 diese mit vorzugsweise ca. 50°C kalter Frischluft 17 gekühlt werden kann.
Das vom Kohlenstaub getrennte feuchte Gasturbinenabgas 5b wird mit einer Temperatur von vorzugsweise ca. 80°C mittels eines der Trenneinrichtung 15 abgasseitig nachgeschalteten, die Strömungswiderstände der Mühle 14 und der Trenneinrichtung 15 überwindenden Sauggebläses 20 abgesaugt und über einen weiteren Abgaskanal 21 bei einer Temperatur von vorzugsweise 60-80°C in die Atmosphäre überführt. Bei Bedarf ist in dem in die Atmosphäre führenden Abgaskanal 21 ein nicht dargestellter Feinabscheider zu Feinabscheidung von Feinstaub eingebunden.
Der in die Atmosphäre führende Abgaskanal 21 ist über einen von diesem abzweigenden Abgaskanal 22 mit dem zur Mühle 14 führenden Abgaskanal 6b verbunden, so daß bei Bedarf die Temperatur des zur Mühle 14 führenden heißen Teilstromes 5b Gasturbinenabgas durch Einmischen von aus der Trenneinrichtung 15 abgesaugtes kaltes Gasturbinenabgas 5b auf eine für die Mahltrocknung günstige Temperatur geregelt wird.
Der das Gasturbinenabgas 5 führende Abgaskanal 6 ist zusätzlich über einen Abgaskanal 23 mit dem Konvektionszug des Dampferzeugers 8 und über einen weiteren Abgaskanal 24 mit dem in die Atmosphäre führenden Abgaskanal 21 verbunden. In den Frischluft und Abgas führenden Kanälen sind Absperrklappen 25 angeordnet, die bei entsprechenden Stellungen unterschiedliche Betriebsweisen, wie Schwach- oder Vollast und separaten Gasturbinen- oder Dampferzeugerbetrieb, sowie die Regelung der Temperatur des zur Mühle 14 führenden Gasturbinenabgasteilstromes und die Beaufschlagung der Mühle mit kalter Frischluft beim Abfahrvorgang ermöglichen.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten im wesentlichen dadurch, daß anstelle des für die Mahltrocknung 14 vorgesehenen Gasturbinenabgases 5 Dampferzeugerabgas 11 vorgesehen ist.
Der überwiegende Teil 26 des Dampferzeugerabgases 11 wird über einen dem Dampferzeuger 8 nachgeschalteten Abgaskanal 27 mit eingebundener Rauchgasreinigung 28 über einen nicht dargestellten Kühlturm in die Atmosphäre abgeführt. Die Rauchgasreinigung 28 besteht im einzelnen aus einer Entstickungsanlage 29 (SCR-Anlage), in der das Dampferzeugerabgas 26 bei vorzugsweise ca. 420 bis 300°C entstickt wird, einem der Entstickungsanlage 29 nachgeschalteten Elektrofilter 30 zur Entstaubung des Dampferzeugerabgases 26 und einem, dem Elektrofilter 30 nachgeschalteten Rauchgaswäscher 31 (REA).
Bevor das Dampferzeugerabgas 11 der Entstickung 29 zugeführt wird, wird ein Teilstrom 32 von vorzugsweise ca. 10% des Gesamtstroms 11 Dampferzeugerabgas über einen von dem dem Dampferzeuger 8 nachgeschalteten Abgaskanal 27 abgezweigten und mit der Heißgasseite der Mühle 14 verbunden Abgaskanal 33 mit einer Temperatur von vorzugsweise ca. 300 bis 400°C der Mahltrocknung 14 zugeführt.
Es ist alternativ vorgesehen, den zur Mahltrocknung 14 einzusetzenden Teilstrom 32 Dampferzeugerabgas nach der Entstickung des Dampferzeugerabgases 11 abzuzweigen und über einen von dem dem Dampferzeuger 8 nachgeschalteten Abgaskanal 27 abgezweigten Abgaskanal 34 der Mahltrocknung zuzuführen.
Der in der Trenneinrichtung 15 vom Kohlenstaub 7 und anderen festen Verbrennungsrückständen weitgehendst befreite Teilstrom 32 Dampferzeugerabgas wird mit einer Temperatur von vorzugsweise ca. 110 bis 150°C in die Atmosphäre überführt.
Bei Bedarf ist aber auch vorgesehen, den vom Kohlenstaub 7 und anderen festen Verbrennungsrückständen befreiten Teilstrom 32 Dampferzeugerabgas über einen mit dem in die Atmosphäre führenden Abgaskanal 21 und einem mit diesem verbundenen Abgaskanal 35 der Reinigungsanlage 28 zuzuführen. Der zuvor entstickte Teilstrom 32 Dampferzeugerabgas wird nach der Feinentstaubung dem Wäscher 31 der Rauchgasreinigungsanlage 28 zugeführt. Für den Fall, daß ein zuvor nicht entstickter Teilstrom 32 zu reinigen ist, wird dieser über mit der Entstickungsanlage 29 verbundene Abgaskanäle 36, 37 der Entstickungsanlage 29 zugeführt. Eine Feinentstaubung des Teilstroms 32 kann entfallen, da dieser mit dem verbleibenden Dampferzeugerstrom 26 nach dessen Entstickung 29 dem Elektofilter 30 zugeführt wird.
Die Kombination des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer mit Schlitzbrennern bestückten Schulterfeuerung eignet sich insbesondere für den Betrieb eines Dampferzeugers mit sehr niedrigem O2-Gehalt des Verbrennungsgases (Gasturbinenabgas) hinsichtlich der hohen Zündstabilität und der niedrigen Emissionswerte.
Durch die Vorheizung des Kohlenstaubes vor Eintritt des Kohlenstaubes in die Feuerung bis auf vorzugsweise ca. 150°C und durch das Fernhalten der Mahlbrüden aus der Zündzone wird die Zündstabilität weiter verbessert. Dabei deckt die miteingebrachte vorgewärmte Transportluft als Verbrennungsluft den zur Verbrennung nötigen O2-Gehalt des Verbrennungsgases mit ab. Die Ausnutzung des Wärmeinhaltes des Gasturbinenabgases bzw. Dampferzeugerabgases zur Vorwärmung der Frischluft bzw. Transportluft für den Kohlenstaub und zur Mahltrocknung führt mit zu einem hohen Gesamtwirkungsgrad des Kombi-Kraftwerkes.

Claims (20)

1. Verfahren zur Erzeugung elektrischer Energie in einem Kombi-Kraftwerk mit einer heißes sauerstoffhaltiges Gasturbinenabgas abgebenden Gasturbine mit zugeordnetem Generator, einem mit Kohlenstaub als Brennstoff und Gasturbinenabgas und vorgewärmter Frischluft als Verbrennungsgas nachgefeuerten Dampferzeugerabgas abgebenden Dampferzeuger und mit mindestens einer dem Dampferzeuger zugeordneten Dampfturbine und zugeordnetem Generator, bei dem Frischluft durch Wärmetausch mit Abgas vorgewärmt wird, ein Teilstrom heißen Abgases abgezweigt und einer Mahltrocknung mit Kohlezufuhr zugeführt wird, und ermahlener Kohlenstaub pneumatisch zum Dampferzeuger gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas nach der Mahltrocknung vom Kohlenstaub getrennt und danach abgeführt wird und vom abgezweigten Teilstrom Abgases vorgewärmte Frischluft zur pneumatischen Förderung des Kohlenstaubes nach der Trennung eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom heißen Dampferzeugerabgases der Mahltrocknung zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom heißen Gasturbinenabgases der Mahltrocknung zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluft nach der Abzweigung des Teilstromes heißen Dampferzeugerabgases mit Dampferzeugerabgas zum Wärmetausch gebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluft mit dem Teilstrom heißen Gasturbinenabgases vor der Mahltrocknung zum Wärmetausch gebracht wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1, 2, 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dampferzeugerabgas vor dessen Wärmetausch mit der Frischluft entstickt wird und der Teilstrom vor oder nach der Entstickung abgezweigt wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß vom Kohlenstaub getrenntes Abgas einer Rauchgasreinigung zugeführt wird.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß dem zur Mahltrocknung führenden Abgas nach der Trennung abgeführtes Abgas zugemischt wird.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der abgetrennte Kohlenstaub einer Schulterfeuerung mit mindestens einem Schlitzbrenner zugefördert wird.
10. Kombi-Kraftwerk zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1-9, mit einer heißes sauerstoffhaltiges Gasturbinenabgas abgebenden Gasturbine mit zugeordnetem Generator, einem mit Kohlenstaub als Brennstoff, Gasturbinenabgas und vorgewärmter Frischluft als Verbrennungsgas nachgefeuerten Dampferzeugerabgas abgebenden Dampferzeuger, mindestens einer dem Dampferzeuger zugeordneten Dampfturbine und zugeordnetem Generator, einem der Abgasturbine nachgeschalteten und zumindest mit dem Dampferzeuger verbundenen Abgaskanal, einem dem Dampferzeuger nachgeschalteten Abgaskanal, mindestens einer mit einem Zweig eines sich verzweigenden Abgaskanales verbundenen Mühle, einer pneumatischen Fördereinrichtung zur Förderung des Kohlenstaubes zum Dampferzeuger und einem über die Kaltgasseite eines Wärmetauschers mit dem Dampferzeuger verbundenen Frischluftgebläse, dessen Heißgasseite mit Abgas beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mühle (14) eine Trenneinrichtung (15) zur Trennung des ermahlenen Kohlenstaubes (7) vom Abgas (5b, 32) zugeordnet ist, die Fördereinrichtung (16) der Trenneinrichtung (15) kohlenstaubseitig nachgeschaltet ist und die Fördereinrichtung (16) über die Kaltgasseite des Wärmetauschers (12) mit dem Frischluftgebläse (18) verbunden ist.
11. Kombi-Kraftwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein von dem dem Dampferzeuger (8) nachgeschalteten Abgaskanal (27) abgezweigter Abgaskanal (33; 34) mit der Heißgasseite der Mühle (14) verbunden ist.
12. Kombi-Kraftwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein von dem der Gasturbine (1) nachgeschalteten Abgaskanal (6) abgezweigter Abgaskanal (6b) mit der Heißgasseite der Mühle (14) verbunden ist.
13. Kombi-Kraftwerk nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Dampferzeuger (8) nachgeschaltete Abgaskanal (27) nach der Abzweigung mit der Heißgasseite des Wärmetauschers (12) verbunden ist.
14. Kombi-Kraftwerk nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem der Abgasturbine (1) nachgeschaltete Abgaskanal (6) abgezweigte Abgaskanal (6b) mit der Heißgasseite des Wärmetauschers (12) verbunden ist.
15. Kombi-Kraftwerk nach mindestens einem der Ansprüche 10, 11, 14, dadurch gekennzeichnet, daß in dem dem Dampferzeuger (8) nachgeschalteten Abgaskanal (27) vor dessen Verbindung mit der Heißgasseite des Wärmetauschers (12) eine Entstickungsanlage (29) eingebunden ist und der mit der Heißgasseite der Mühle (14) verbundene Abgaskanal (33; 34) vor oder nach der Entstickungsanlage abgezweigt ist.
16. Kombi-Kraftwerk nach mindestens einem der Ansprüche 10-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasseite der Trenneinrichtung (15) mit einer Rauchgasreinigungsanlage (28) verbindbar ist.
17. Kombi-Kraftwerk nach mindestens einem der Ansprüche 10-16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasseite der Trenneinrichtung (15) mit der Heißgasseite der Mühle (14) verbindbar ist.
18. Kombi-Kraftwerk nach mindestens einem der Ansprüche 10-17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasseite der Trenneinrichtung (15) mit einem Sauggebläse (20) verbunden ist.
19. Kombi-Kraftwerk nach mindestens einem der Ansprüche 10-18, dadurch gekennzeichnet, daß dem Frischluftgebläse (18) ein sich verzweigender Kanal (19) nachgeschaltet ist, dessen einer Zweig (19a) mit der Kaltgasseite des Wärmetauschers (12) und dessen anderer Zweig (19b) mit der Mühle (14) verbunden ist.
20. Kombi-Kraftwerk nach mindestens einem der Ansprüche 10-19, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Fördereinrichtung (16) mit einer Schulterfeuerung (9) mit mindestens einem Schlitzbrenner (9a) verbunden ist.
DE4304124A 1993-01-23 1993-02-11 Verfahren zur Erzeugung von elektrischer Energie in einem Kombi-Kraftwerk und Kombi-Kraftwerk zur Durchführung des Verfahrens Expired - Fee Related DE4304124C1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4304124A DE4304124C1 (de) 1993-01-23 1993-02-11 Verfahren zur Erzeugung von elektrischer Energie in einem Kombi-Kraftwerk und Kombi-Kraftwerk zur Durchführung des Verfahrens

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4301815 1993-01-23
DE4304124A DE4304124C1 (de) 1993-01-23 1993-02-11 Verfahren zur Erzeugung von elektrischer Energie in einem Kombi-Kraftwerk und Kombi-Kraftwerk zur Durchführung des Verfahrens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4304124C1 true DE4304124C1 (de) 1994-03-31

Family

ID=6478802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4304124A Expired - Fee Related DE4304124C1 (de) 1993-01-23 1993-02-11 Verfahren zur Erzeugung von elektrischer Energie in einem Kombi-Kraftwerk und Kombi-Kraftwerk zur Durchführung des Verfahrens

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4304124C1 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2769077A1 (fr) * 1997-09-26 1999-04-02 Karl Strauss Procede et appareillage pour reduire la teneur en eau de combustibles fossiles contenant de l'eau et pour les bruler dans une installation de chauffe
DE10001997A1 (de) * 2000-01-19 2001-07-26 Alstom Power Schweiz Ag Baden Verbund-Kraftwerk sowie Verfahren zum Betrieb eines solchen Verbund-Kraftwerkes
DE10133868A1 (de) * 2001-07-12 2003-01-30 Alstom Switzerland Ltd Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von Kohle mit der Abwärme von Brennstoffzellen
AU783492B2 (en) * 2001-06-13 2005-11-03 General Electric Technology Gmbh Method for burning a solid and/or pasty fuel and powder-fired steam generator for performing the method
EP2497912A1 (de) * 2011-03-08 2012-09-12 RWE Technology GmbH Kraftwerk sowie Verfahren zum Betreiben eines Krafwerks
WO2012069844A3 (en) * 2010-11-25 2013-04-25 Doosan Power Systems Uk Limited Low-rank coal processing apparatus and method
WO2017210137A1 (en) * 2016-06-02 2017-12-07 Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas, Inc. Power plant methods and apparatus
DE102018123417A1 (de) * 2018-09-24 2020-03-26 Rwe Power Ag Verfahren zum Betrieb eines Kraftwerkes zur Erzeugung von elektrischer Energie durch Verbrennung eines kohlenstoffhaltigen Brennstoffs und entsprechendes System zum Betreiben eines Kraftwerkes

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4116065A1 (de) * 1991-05-16 1992-11-19 Siemens Ag Gas- und dampfturbinenanlage

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4116065A1 (de) * 1991-05-16 1992-11-19 Siemens Ag Gas- und dampfturbinenanlage

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Der Einsatz von Stufenmischbrennern in einer mit Gasturbinenabgas betriebenen Steinkohlenstaubfeuerung" *
DE-Z.: "Die Industriefeuerung", Heft 38, 1986, S. 52-60 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2769077A1 (fr) * 1997-09-26 1999-04-02 Karl Strauss Procede et appareillage pour reduire la teneur en eau de combustibles fossiles contenant de l'eau et pour les bruler dans une installation de chauffe
DE10001997A1 (de) * 2000-01-19 2001-07-26 Alstom Power Schweiz Ag Baden Verbund-Kraftwerk sowie Verfahren zum Betrieb eines solchen Verbund-Kraftwerkes
AU783492B2 (en) * 2001-06-13 2005-11-03 General Electric Technology Gmbh Method for burning a solid and/or pasty fuel and powder-fired steam generator for performing the method
DE10225126B4 (de) * 2001-06-13 2014-05-15 Alstom Technology Ltd. Verfahren zur Verfeuerung eines festen und/oder pastösen Brennstoffes sowie ein staubbefeuerter Dampferzeuger zur Durchführung des Verfahrens
DE10133868A1 (de) * 2001-07-12 2003-01-30 Alstom Switzerland Ltd Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von Kohle mit der Abwärme von Brennstoffzellen
WO2012069844A3 (en) * 2010-11-25 2013-04-25 Doosan Power Systems Uk Limited Low-rank coal processing apparatus and method
EP2497912A1 (de) * 2011-03-08 2012-09-12 RWE Technology GmbH Kraftwerk sowie Verfahren zum Betreiben eines Krafwerks
WO2017210137A1 (en) * 2016-06-02 2017-12-07 Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas, Inc. Power plant methods and apparatus
US10393018B2 (en) 2016-06-02 2019-08-27 Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas, Inc. Power plant methods and apparatus
DE102018123417A1 (de) * 2018-09-24 2020-03-26 Rwe Power Ag Verfahren zum Betrieb eines Kraftwerkes zur Erzeugung von elektrischer Energie durch Verbrennung eines kohlenstoffhaltigen Brennstoffs und entsprechendes System zum Betreiben eines Kraftwerkes
US11913360B2 (en) 2018-09-24 2024-02-27 Rwe Power Aktiengesellschaft Method for operating a power plant in order to generate electrical energy by combustion of a carbonaceous combustible, and corresponding system for operating a power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7296994B2 (en) Cement clinker production comprising partial removal of a flow of rotary kiln exhaust gas containing harmful substances
DE60219513T2 (de) Sauerstoffbefeuerter zirkulierender wirbelschichtdampferzeuger
DE4323469C2 (de) Verfahren zum Betrieb eines mit einem trocknungsbedürftigen Brennstoff, insbesondere mit Braunkohle, befeuerten Kraftwerks
DE2745425A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von kohlenstaub
DD211358A5 (de) Verfahren und vorrichtung zur rauchgasentschwefelung bei kohlenfeuerungen
EP0037858A1 (de) Dampfkraftwerk mit druckgefeuertem Dampferzeuger mit Fliessbettfeuerung
DE4304124C1 (de) Verfahren zur Erzeugung von elektrischer Energie in einem Kombi-Kraftwerk und Kombi-Kraftwerk zur Durchführung des Verfahrens
EP0209044B1 (de) Kombiniertes Gas- und Dampfturbinenkraftwerk
EP0086261A1 (de) Kombinierter Gas-/Dampfturbinenprozess
DE4019343C2 (de)
EP0098481B1 (de) Verfahren zum Erzeugen von elektrischer Energie mit einem mit einer Wirbelschichtfeuerung ausgerüsteten Gasturbinen-Dampfkraftwerk
EP2745065A2 (de) Verfahren zum betreiben eines kraftwerks
WO1992021859A1 (de) Verfahren zur umweltverträglichen erzeugung elektrischer energie und anlage zur durchführung des verfahrens
DE3111674A1 (de) &#34;verfahren zur herstellung von kohlenstaub als brennstoff fuer kohlenstaub-zuendbrenner&#34;
DE4328648A1 (de) Kraftwerksprozeß
DE102016003751B4 (de) Anlage zur Herstellung von Zementklinker mit vereinzeltem Mitstrom-Durchflusscalinator
EP0651853B1 (de) Verfahren und anordnung zum betrieb eines kombikraftwerkes
EP0896958B1 (de) Verfahren zur kombinierten Erzeugung von Zemenklinker und elektrischem Strom
DE2523794A1 (de) Anlage zur herstellung von zement im trockenverfahren
WO1989002564A1 (en) Controllable fluidized-bed combustion under pressure
WO2015158476A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur trocknung von feuchtem, kohlenstoffhaltigem und partikelförmigem brennstoff
EP0292012A1 (de) Verfahren zur Minderung des Ammoniakgehaltes des Flugstaubes von Verbrennungsanlagen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP0651854B1 (de) Verfahren zum betreiben eines kombikraftwerkes
DE4313662C2 (de) Verfahren zur Nutzung der im Schachtofen-Gichtgas enthaltenen Energie
DE3517186A1 (de) Verfahren und anlage zur thermischen reinigung mit schneidoelen verunreinigter leichtmetall-spaene

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8363 Opposition against the patent
8365 Fully valid after opposition proceedings
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: BBP ENERGY GMBH, 46049 OBERHAUSEN, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee