DE4418342A1 - Verfahren zum Betrieb eines mit einem trocknungsbedürftigen Brennstoff befeuerten Kraftwerkes - Google Patents
Verfahren zum Betrieb eines mit einem trocknungsbedürftigen Brennstoff befeuerten KraftwerkesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines
mit einem trocknungsbedürftigen Brennstoff, insbes. mit
Braunkohle, befeuerten Kraftwerkes, welches zumindest
einen Kraftwerkskessel einen Konvektionszug mit Anschluß
an den Kraftwerkskessel, zumindest eine Mühle mit Brenn
stoffzuführung für den trocknungsbedürftigen Brennstoff
und zumindest eine Dampfturbine aufweist, - wobei beim
Mahlen eine Mahltrocknung mit Abgaswärme durchgeführt
wird.
Bei dem bekannten Verfahren, von dem die Erfindung aus
geht (DE 42 03 713.1 A1), wird der Brennstoff in der
Mühle mit einem Trocknungsgasstrom getrocknet, der hinter
dem Konvektionszug abgeführt und mit einer Temperatur von
300 bis 400°C, vorzugsweise von etwa 350°C, in die Mühle
eingeführt wird. Der aus der Mühle austretende
Trocknungsbrüdenstrom wird über einen Abscheider geführt,
das den Abscheider verlassende Brüdengas wird von dem
Restbrennstoff getrennt und über eine Rauchgasent
schwefelungsanlage ins Freie abgeführt. Der getrocknete
Brennstoff sowie der Restbrennstoff werden mit
rezirkuliertem Rauchgas den Brennern zugeleitet. Dem
Kraftwerkskessel wird Verbrennungsluft zugeführt, die mit
Abdampf oder Anzapfdampf der Dampfturbinenanlage vorge
wärmt und dazu über einen Dampf/Luft-Vorwärmer geführt
ist. Die bekannten Maßnahmen haben sich bewährt, sind
jedoch verbesserungsfähig in bezug auf Flexibilität bei
Anpassung des Verfahrens an unterschiedliche Betriebsbe
dingungen, beispielsweise an unterschiedliche Brenn
stoffe, sowie in bezug auf die Führung der
Trocknungsbrüden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum Betrieb eines mit einem trocknungsbedürftigen Brenn
stoff befeuerten Kraftwerkes, bei dem eine Mahltrocknung
mit Abgaswärme stattfindet, anzugeben, welches flexibel
eine Anpassung an unterschiedliche Betriebsbedingungen,
insbes. an unterschiedliche Brennstoffe, zuläßt und bei
dem eine unmittelbare thermische Nutzung der in den
Trocknungsbrüden enthaltenen, aus dem Brennstoff ausge
triebenen Gasbestandteile zuläßt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung
ein Verfahren zum Betrieb eines mit einem trocknungsbe
dürftigen Brennstoff, insbes. mit Braunkohle, befeuerten
Kraftwerkes, welches zumindest einen Kraftwerkskessel,
einen Konvektionszug im Anschluß an den Kraftwerkskessel,
zumindest eine Mühle mit Brennstoffzuführung für den
trocknungsbedürftigen Brennstoff und zumindest eine
Dampfturbine aufweist, - mit den folgenden Verfahrens
schritten
- a) der aus dem Konvektionszug mit Konvektionszug austrittstemperatur austretende Kesselabgasstrom wird mit Hilfe eines Wärmetauschers auf eine Entstaubungstemperatur abgekühlt und über eine Entstaubungsanlage geführt,
- b) ein Teilstrom des Kesselabgasstromes wird hinter der Entstaubungsanlage aus dem Kesselabgasstrom als Trocknungsgasstrom für den zu trocknenden Brennstoff abgezweigt, über den Wärmetauscher geführt und im Wärmeaustausch mit dem Kessel abgasstrom auf Trocknungstemperatur aufgeheizt,
- c) der auf Trocknungstemperatur aufgeheizte Trocknungsgasstrom wird in die Mühle eingeführt, nach Maßgabe der Trocknungswärme abgekühlt und als mit dem getrockneten Brennstoff beladener Trocknungsbrüdenstrom aus der Mühle abgezogen,
wobei zumindest eine Teilmenge des getrockneten Brenn
stoffes mit Trocknungsbrüden in den Feuerraum des Kraft
werkskessels eingeführt wird. Diese Verfahrensweise kann
im einzelnen so geführt werden, daß der gesamte
Trocknungsbrüdenstrom über einen Abscheider geführt wird
und der abgeschiedene Brennstoff mit Luft und/oder
Trocknungsbrüden in den Feuerraum des Kraftwerkes einge
führt wird. Diese Verfahrensweise kann aber auch so
durchgeführt werden, daß ein Teilstrom des Trocknungs
brüdenstromes über einen Abscheider geführt sowie der
abgeschiedene Brennstoff mit Luft und/oder Trocknungs
brüden in den Feuerraum eingeführt wird und wobei der
verbleibende Teilstrom mit dem mitgeführten Brennstoff
unmittelbar in den Feuerraum des Kraftwerkskessels einge
führt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt in bezug auf die
Temperaturen, die für die einzelnen Verfahrensschritte
wesentlich sind, eine Anpassung mit großer Bandbreite. Es
empfiehlt sich im allgemeinen, den gesamten
Kesselabgasstrom mit einer Konvektionszugaustritts
temperatur von 350°C bis 400°C abzuziehen und auf eine
Entstaubungstemperatur von 160 bis 180°C abzukühlen. Das
Trocknungsgas für die Kohle wird im Wärmeaustausch mit
dem Kesselabgas auf eine Trocknungstemperatur von 310 bis
320°C aufgeheizt und bei der Trocknung auf 130 bis 140°C
abgekühlt. Überschüssige Trocknungsbrüden können mit dem
hinter der Entstaubungsanlage aus dem Kesselabgasstrom
abgezogenen Teilstrom vermischt und insoweit im Kreislauf
geführt werden. - Es versteht sich, daß eine Anlage zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit den
kraftwerksüblichen Aggregaten, Gebläsen, Armaturen,
Steuer- und Regeleinrichtungen ausgerüstet ist, die nach
Maßgabe des erfindungsgemäßen Verfahrens ohne weiteres
einrichtbar sind.
Die Erfindung arbeitet im Vergleich mit den bekannten
Maßnahmen mit einem besonderen Gaskreislauf für die
Trocknung der trocknungsbedürftigen Brennstoffe, der aus
einem Teilstrom des Kesselabgasstromes gespeist wird. Der
Gaskreislauf erlaubt mit den üblichen Aggregaten,
Armaturen sowie Steuerungs- und Regelmaßnahmen eine An
passung der Mengenströme und Temperaturen an die
Betriebsverhältnisse, zum Beispiel an unterschiedliche
Brennstoffarten. Die Trocknungsbrüden werden in die
Feuerung des Kraftwerkskessels eingeführt. Dadurch können
bei schnellentgasenden Brennstoffen bereits in der Mühle
bei niedrigen Trocknungstemperaturen ausgetriebene Gas
bestandteile in der Feuerung thermisch zersetzt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt im Gegensatz
zu den bekannten Maßnahmen die Abscheidung des
Flugstaubes nicht mehr bei der Konvektionszug
austrittstemperatur, sondern bei der wesentlich
niedrigeren Entstaubungstemperatur. Folglich kann die
Entstaubungsanlage kleiner gebaut werden, der Flugstaub
bedarf nicht mehr der weiteren Kühlung. Von besonderem
Vorteil ist die Tatsache, daß Brennstoff und Luft in den
Brennern sehr genau abgestimmt werden können und daß auch
eine gleichmäßige Verteilung des Brennstoffs auf den
Kesselumfang unschwer verwirklicht werden kann. Das Abgas
kann nach der Entstaubungsanlage weiter abgekühlt werden,
zum Beispiel zu Temperaturen von 90 bis 100°C. Die hier
gewonnene Wärme läßt sich für die Luftvorwärmung
einsetzen. Es versteht sich, daß auch bei dem erfin
dungsgemäßen Verfahren die Verbrennungsluft mit Abdampf
oder Anzapfdampf der Dampfturbinenanlage vorgewärmt und
dazu über einen Dampf/Luft-Vorwärmer geführt werden kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich
ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung aus
führlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Dar
stellung
Fig. 1 eine Ausführungsform eines Kraftwerkes, welches
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbar
ist,
Fig. 2 eine andere Ausführungsform eines solchen Kraft
werkes.
Das in den Figuren schematisch angedeutete Kraftwerk
besitzt zumindest einen Kraftwerkskessel 1, einen
Konvektionszug 2 im Anschluß an den Kraftwerkskessel 1,
zumindest eine Mühle 3 mit Brennstoffzuführung 4 für den
trocknungsbedürftigen Brennstoff und zumindest eine
Dampfturbine 5.
Der aus dem austretende 2 mit Konvektionszugaustritts
temperatur austretende Kesselabgasstrom 6 wird mit Hilfe
eines Wärmetauschers 7 auf eine Entstaubungstemperatur
abgekühlt und über eine Entstaubungsanlage 8 geführt. Ein
Teilstrom des Kesselabgasstromes 6 wird hinter der Ent
staubungsanlage 8 aus dem Kesselabgasstrom als Trock
nungsgasstrom 9 für den zu trocknenden Brennstoff abge
zweigt. Er wird über den schon erwähnten Wärmetauscher 7
geführt und im Wärmeaustausch mit dem Kesselabgasstrom 6
auf Trocknungstemperatur aufgeheizt.
Der auf Trocknungstemperatur aufgeheizte Trocknungsgas
strom 10 wird in der Mühle 3 eingeführt, kühlt sich dort
nach Maßgabe der Trocknungswärme ab und verläßt die Mühle
3 als mit dem getrockneten Brennstoff beladener
Trocknungsbrüdenstrom 11. Zumindest eine Teilmenge des
getrockneten Brennstoffes wird mit dem Trocknungsbrüden
strom 11 in den Feuerraum 12 des Kraftwerkskessels 1 ein
geführt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 wird der gesamte
Trocknungsbrüdenstrom 11 über einen Abscheider 13 ge
führt. Der abgeschiedene Brennstoff wird mit Luft
und/oder Trocknungsbrüden in den Feuerraum 12 des Kraft
werkskessels 1 eingeführt. Bei der Ausführungsform nach
Fig. 2 wird ein Teilstrom 14 des Trocknungsbrüdenstromes
11 über einen Abscheider 15 geführt und der abgeschiedene
Brennstoff wird mit Luft und/oder Trocknungsbrüden in den
Feuerraum 12 eingeführt. Der verbleibende Teilstrom 16
mit dem mitgeführten Brennstoff wird unmittelbar in den
Feuerraum 12 des Kraftwerkskessels 1 eingeführt.
In die Fig. 1 und 2 wurden einige Temperaturparameter
eingetragen. Man erkennt, daß im Ausführungsbeispiel der
Kesselabgasstrom 6 mit einer Konvektionszugaustritts
temperatur von 350 bis 400°C abgezogen und auf eine Ent
staubungstemperatur von 160 bis 180°C abgekühlt wird. Das
Trocknungsgas wird auf eine Trocknungstemperatur von 310
bis 320°C aufgeheizt. Bei der Trocknung erfährt der
Trocknungsgasstrom eine Abkühlung auf 130 bis 140°C. Mit
dieser treten auch die Trocknungsbrüden aus.
Überschüssige Trocknungsbrüden werden mit dem hinter der
Entstaubungsanlage 8 abgezogenen Trocknungsgasstrom 9
vermischt und insoweit im Kreisstrom geführt.
Die Verbrennungsluft wird im Ausführungsbeispiel über
Luftvorwärmer 17 geführt, die mit Abdampf und/oder An
zapfdampf der Dampfturbinen 5 betrieben werden.
Claims (5)
1. Verfahren zum Betrieb eines mit einem trocknungsbe
dürftigen Brennstoff, insbes. mit Braunkohle, befeuerten
Kraftwerkes, welches zumindest einen Kraftwerkskessel,
einen Konvektionszug im Anschluß an den Kraftwerkskessel,
zumindest eine Mühle mit Brennstoffzuführung für den
trocknungsbedürftigen Brennstoff und zumindest eine
Dampfturbine aufweist, - mit den folgenden Verfahrens
schritten:
- a) der aus dem Konvektionszug mit Konvektionszug austrittstemperatur austretende Kesselabgasstrom wird mit Hilfe eines Wärmetauschers auf eine Entstaubungstemperatur abgekühlt und über eine Entstaubungsanlage geführt,
- b) ein Teilstrom des Kesselabgasstromes wird hinter der Entstaubungsanlage aus dem Kesselabgasstrom als Trocknungsgasstrom für den zu trocknenden Brennstoff abgezweigt, über den Wärmetauscher geführt und im Wärmeaustausch mit dem Kessel abgasstrom auf Trocknungstemperatur aufgeheizt,
- c) der auf Trocknungstemperatur aufgeheizte Trocknungsgasstrom wird in die Mühle eingeführt, nach Maßgabe der Trocknungswärme abgekühlt und als mit dem getrockneten Brennstoff beladener Trocknungsbrüdenstrom aus der Mühle abgezogen, wobei zumindest eine Teilmenge des getrockneten Brenn stoffes mit Trocknungsbrüden in den Feuerraum des Kraft werkskessels eingeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der gesamte
Trocknungsbrüdenstrom über einen Abscheider geführt wird
und der abgeschiedene Brennstoff mit Luft und/oder
Trocknungsbrüden in den Feuerraum des Kraftwerkskessels
eingeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Teilstrom des
Trocknungsbrüdenstroms über einen Abscheider geführt
sowie der abgeschiedene Brennstoff mit Luft und/oder
Trocknungsbrüden in den Feuerraum eingeführt wird und
wobei der verbleibende Teilstrom mit dem mitgeführten
Brennstoff unmittelbar in den Feuerraum des Kraftwerks
kessels eingeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der
Kesselabgasstrom mit einer Konvektionszugaustritts
temperatur von 350 bis 400°C abgezogen und auf eine Ent
staubungstemperatur von 160 bis 180°C abgekühlt wird,
wobei die im Kreisstrom geführten Trocknungsgase auf eine
Trocknungstemperatur von 310 bis 320°C aufgeheizt und bei
der Trocknung auf 130 bis 140°C abgekühlt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
überschüssige Trocknungsbrüden mit dem hinter der Ent
staubungsanlage aus dem Kesselabgasstrom abgezogenen
Teilstrom vermischt und insoweit im Kreisstrom geführt
werden.
Priority Applications (3)
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