DE4436216C2 - Verfahren zur rückstandsarmen Verbrennung von Biostoffen, insbesondere naturbelassenem Holz, in Kessel mit Kohlenstaubfeuerung - Google Patents

Verfahren zur rückstandsarmen Verbrennung von Biostoffen, insbesondere naturbelassenem Holz, in Kessel mit Kohlenstaubfeuerung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur rückstandsarmen Verbrennung von Biostoffen, wie Holzhackschnitzel, Ganzpflanzenteile und Klärschlamm, insbesondere naturbelassenem Holz, in Kesseln mit Kohlenstaubfeuerung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei der Verbrennung von Biostoffen, wie Holzhackschnitzel, Ganzpflanzenteile und Klärschlamm, insbesondere von naturbelassenem Holz, in Kohlenstaubfeuerungen, tritt neben dem Unverbrannten aus der Verbrennung der Kohle ein weiterer Anteil von Unverbranntem auf, da die Biostoffe in der Kohlenstaubfeuerung in der grobstückigen Anlieferung und Beibehaltung der Kohlemahlanlagen der Kessel nicht vollständig abbrennen.
Das damit in der Naßasche der Kessel enthaltene Unverbrannte stellt energetisch einen beträchtlichen Anteil dar. Neben dem energetischen Verlust ergibt sich ein hoher Transportaufwand zur Kippe sowie eine größere Inanspruchnahme von Kippenfläche.
Es ist daher bekannt, daß das gesamte Unverbrannte in einem kesselinternen Umlauf oder in einem kraftwerksinternen Umlauf über die Naßentaschungsanlage bis zur vollständigen Zerkleinerung und zum Abbrand sowie zur Entsorgung eingebracht wird (DE 43 12 897 C1). Diese Technologie weist folgende Nachteile auf:
Durch die Feinzerkleinerung der gesamten Asche des Brennstoffes ist ein mehrmaliger Mahlumlauf erforderlich, damit verbunden ein hoher Transportaufwand und ein erhöhter Ascheanteil der Nachmühlenbrenngase (Beeinflussung des Abbrandes; Vergrößerung des Zündabstandes der Staubbrenner).
Der mehrmalige Mahlgutumlauf bis zur Feinzerkleinerung ist mit einem Anstieg des Verschleißes verbunden, da insbesondere die schleißenden Anteile (Sand) zerkleinert werden. Durch den gesamten Ascheaustrag aus dem Kessel erfolgt eine hohe Belastung der nachgeschalteten Entstaubungsanlage.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Technologie der Aufbereitung, Mischung und Transport für in der Kohlenstaubfeuerung zu verbrennende Biostoffe einschließlich dessen Unverbranntem sowie der Entsorgung der Naßasche zu entwickeln.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Kohle und Biostoff in Bunkern der Bekohlungsanlage verkippt, durch Räumung der Bunker in eine Richtung Kohle und Biostoff vorgemischt, durch Eigenmischung in der einen Bandanlage gemischt und das so hergestellte Kohle-Biostoff-Gemisch den Kohlenstaubfeuerungen von Kesseln zugeführt sowie verbrannt wird und daß das Unverbrannte-Naßasche-Gemisch dieser Kessel abgefördert und mit Kohle in die anderen Bunker der Bekohlungsanlage verkippt, durch Räumung dieser Bunker in eine Richtung die Kohle und das Unverbrannte-Naßasche-Gemisch vorgemischt, durch Eigenmischung in der anderen Bandanlage gemischt und das so hergestellte Kohle-Unverbrannte-Naßasche-Gemisch den Kohlenstaubfeuerungen von Kesseln zugeteilt sowie verbrannt und daß das Naßasche-Gemisch dieser Kessel zur Entsorgung abgefördert wird.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt den Aufbau der Bekohlungs- und Entaschungsanlage des Kraftwerkes im Prinzip für die getrennte Zumischung von Holzhackschnitzeln und Unverbranntem zur Kohle.
Das Kraftwerk mit dem Entladebunker 1, dem Hochbunker 2 und den Naßaschebunkern 3; 4 weist die Kesselanlagen 10.1; 10.2; 10,3; 10.4 auf. Der Entladebunker 1 mit den Bunker­ taschen 5.1; 5.2; ... 5.10 besitzt das Anschlußgleis 6. Zwischen dem Entladebunker 1 und dem Hochbunker 2 besteht die Bandanlage 7. Der Hochbunker 2 weist die Bunkertaschen 8.1; 8.2 auf und die Zuteileinrichtung 9 zum Kessel 10.1; 10.2; 10.3; 10.4.
Die Entaschungsanlage (Naßentaschung) der Kessel 10.1; 10.2; 10.3; 10.4 besteht aus dem Naßascheband 11.1; 11.2, den Aschebändern 12.1; 12.2 und den Naßaschebunkern 3; 4. Der Naßaschebunker 3 weist die Gleisanlage 13 und der Naßaschebunker 4 die Gleisanlage 14 auf.
Die Wirkungsweise ist folgende:
Kohle 15 wird über die Gleisanlage 6 in die Bunkertaschen 5.1; 5.2 ... 5.5 des Entladebunkers 1 verkippt. Mit einem Mischungsverhältnis von 1 : 10 werden Holzhackschnitzel 16 in die Bunkertaschen 5.1; 5.2 ... 5.5 über das Gleis 6 verkippt. Dabei werden in wechselnder Folge jeweils drei Waggons Kohle 15 und ein Waggon Holzhackschnitzel 16 zugeteilt, so daß sich in den Bunkern 5.1; 5.2 ... 5.5 die Schichtung von Kohle 15 und Holzhackschnitzeln 16 einstellt. Mit dem Räumer der Bunker 5.1; 5.2 ... 5.5 werden jeweils immer nur in einer Richtung Kohle 15 und Holzhackschnitzel 16 entnommen und in einer ersten Stufe zugemischt. Über die Bandanlage 7.1 wird durch Eigenmischung das Kohle-Holzhackschnitzel-Gemisch 17 hergestellt und im Hochbunker 8.1 des Kessels 10.1 zwischengelagert. Über die Zuteileinrichtung 9 wird das Gemisch 17 in die Kessel 10.1; 10.2 zugeteilt. In den Kesseln 10.1; 10.2 wird das Gemisch 17 aus Kohle 15 und Holzhackschnitzel 16 verbrannt. Unverbranntes aus der Kohle 15 und teilverbrannte Holzhackschnitzel 16 werden als nichtverbrannte Anteile 18 über das Naßascheband 11,1 und Ascheband 12.1 in den Naßaschebunker 3 gefördert und dort zwischengelagert. Das Unverbrannte-Naßasche-Gemisch 19 wird kontinuierlich oder diskontinuierlich über die Gleisanlage 13 in die Bunkertaschen 5.6; 5.7 ... 5.10 des Entladebunkers 1 wie folgt zudosiert: In wechselnder Folge werden jeweils vier Waggons Kohle 15 und ein Waggon Unverbranntes-Naßasche-Gemisch 19 in die Bunker 5.5; 5.6 ... 5.10 verkippt, so daß sich in den Bunkern die Schichtung von Kohle 15 und Gemisch 19 einstellt.
Mit dem Räumer der Bunker 5.6; 5.7 ... 5.10 werden jeweils immer in einer Richtung Kohle 15 und Unverbranntes-Naßasche-Gemisch 19 entnommen und in einer ersten Stufe gemischt.
Über Eigenmischung in der Bandanlage 7.2 gelangt das Naßasche-Kohle-Gemisch 20 in die Bunker 8.2 des Hochbunkers 2 und von dort über die Zuteileinrichtung 9 in den Kessel 10.3; 10.4. In den Kesseln 10.3; 10.4 erfolgt der vollständige Abbrand der Anteile 18 an Nichtverbranntem und Teilverbranntem. Die Naßasche 21 der Kessel 10.3; 10.4 wird über das Naßascheband 11.2, Ascheband 12.2, Aschebunker 4 und Gleisanlage 14 entsorgt.
Durch die Erfindung wird in der Kraftwerksanlage mit mehreren Kesseln die Zumischung von Holzhackschnitzeln in der Größenordnung von 5-10% der Brennstoffmenge für eine bestimmte Anzahl von Kessel vorgenommen. Die Naßasche mit dem hohen Unverbranntenanteil der beaufschlagten Kessel wird gesondert gesammelt und über den Primärbrennstoff Kohle von z. B. zwei nicht mit Holzhackschnitzeln beaufschlagten Kesseln zugemischt. Mit diesen getrennten Beimischungen von Holzhackschnitzeln und von Teilverbranntem nach einem Mahl-Brenn-Durchlauf besteht nicht die Gefahr der "Aufladung" von Holz in einer Kesselanlage. Die Technologie der Holzhackschnitzel-Zumi­ schung zur Kohle wird mit einem konstanten Wert durchgeführt, ohne daß das Unverbrannte-Naßasche-Gemisch berücksichtigt zu werden braucht. Mit dieser Verfahrensweise ist der Naßascheumlauf nur für eine Teilmenge exakt bestimmt. Die technologische Verknüpfung ist relativ einfach und überschaubar. Die für die Verbrennung von Biostoff ausgewählten Kessel werden mit den für die Verbrennung günstigsten Parametern betrieben. Zur Überwachung sind gegebenenfalls gesonderte Emissionsmeßanlagen zu installieren.
Bezugszeichenliste
1
Entladebunker
2
Hochbunker
3
Naßaschebunker
4
Naßaschebunker
5.1
...
5.10
Bunkertasche
6
Anschlußgleis
7
Bandanlage
8.1
Bunkertasche
8.2
Bunkertasche
9
Zuteileinrichtung
10.1
...
10.4
Kessel
11.1
Naßascheband
11.2
Naßascheband
12.1
Ascheband
12.2
Ascheband
13
Gleisanlage
14
Gleisanlage
15
Kohle
16
Holzhackschnitzel
17
Kohle-Holzhackschnitzel-Gemisch
18
Teilverbranntes
19
Unverbranntes-Naßasche-Gemisch
20
Naßasche-Kohle-Gemisch

Claims (6)

1. Verfahren zur rückstandsarmen Verbrennung von Biostoffen, wie Holzhackschnitzel, Ganzpflanzenteile und Klärschlamm, insbesondere naturbelassenem Holz, in Kesseln mit Kohlenstaubfeuerung, wobei das Unverbrannte aus der Verbrennung über die Naßentaschungsanlage in die Bekohlungsanlage zurückgeführt wird, gekennzeichnet dadurch, daß Kohle und Biostoff in Bunkern (5.1 ... 5.5) der Bekohlungsanlage verkippt, durch Räumung der Bunker (5.1 ... 5.5) in eine Richtung Kohle und Biostoff vorgemischt, durch Eigenmischung in der einen Bandanlage (7.1) gemischt und das so hergestellte Kohle-Biostoff-Gemisch (17) den Kohlenstaubfeuerungen von Kesseln (10.1; 10.2) zugeführt sowie verbrannt wird und daß das Unverbrannte-Naßasche-Gemisch (19) dieser Kessel (10.1; 10.2) abgefördert und mit Kohle in die anderen Bunker (5.6 ... 5.10) der Bekohlungsanlage verkippt, durch Räumung dieser Bunker (5.6 ... 5.10) in eine Richtung die Kohle und das Unverbrannte-Naßasche-Gemisch (19) vorgemischt, durch Eigenmischung in der anderen Bandanlage (7.2) gemischt und das so hergestellte Kohle-Unverbrannte-Naßasche-Gemisch (20) den Kohlenstaubfeuerungen von Kesseln (10.3; 10.4) zugeteilt sowie verbrannt und daß das Naßasche-Gemisch (21) dieser Kessel (10.3; 10.4) zur Entsorgung abgefördert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Kohle-Biostoff-Gemisch den Kohlenstaubfeuerungen der Kessel zugeteilt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Unverbrannte-Naßasche-Gemisch gespeichert und diskontinuierlich in die Bunker verkippt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Unverbrannte-Naßasche-Gemisch diskontinuierlich in die Bunker verkippt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Unverbrannte-Naßasche-Gemisch in die Bunker ohne Zustellung von Biostoffen verkippt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Naßasche-Gemisch gespeichert und diskontinuierlich oder kontinuierlich abgefördert wird.
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