DE822967C - Verarbeitung von Flugasche - Google Patents

Description

• Verarbeitung von Flugasche l'ei Kessel- und Industriefeuerungen, insbesondere bei solchen, die mit Kohlenstaubfeuerungen betrieben werden, fallen größere Mengen von Flugasche an, deren Beseitigung bis heute außerordentliche Schwierigkeiten bereitet hat.
• Bei einer Danipfkesselanlage, bestehend aus fünf Kesseln von je 120 t je Stunde Dampfleistung und angenommenem Kohlenverbrauch von 70 t je Stunde betrug der Flugaschenfall etwa 7 bis 1o t je Stunde. In einer Anlage, in der jährlich 200 000 t Kohle verbrannt wurden, ergab sich ein 1, Itigaschenfall von minimal 20 000 t je Jahr. Diese Flugasche wurde auf Halden gespült, wo sie in lufttrockenem Zustande mit bis zu etwa 40°/0 Wassergehalt lagerte. hü i- derartige :(engen reichte in der Regel der vorhandene Lagerplatz auf die Dauer nicht aus. Außerdem entsteht infolge der allmählichen Austrocknung der oberen Schichten Staubbelästigung für die ganze Umgebung. Ein Abtransport derartig großer Mengen von Flugasche ist in den meisten Fällen zu schwierig und kostspielig.
• In anderen Fällen hat man die Flugasche mittels Spülverfahrens in große Senkgruben befördert, wo der größte Teil des Wassers zwar durch Absacken beseitigt wird, aber dennoch eine stark wasserhaltige Masse zurückbleibt. Die Herstellung von Ziegelsteinen aus dieser feuchten Asche und Zusatzmitteln ist mit erHeblichen Kosten verbunden. Außerdem wird durch den Umstand, daß der Kohlenstoffgehalt der Asche außerordentlich schwankt, die Güte der Steine ungünstig beeinflußt. Ist der Kohlenstoffgehalt zu niedrig, so werden die Steine nicht gar, ist er zu hoch, so verbrennen die Steine.
• Die Erfindung betrifft einen neuen Vorschlag, die Flugasche unter geringstem Wärme- und Energieaufwand in Form einer granulierten Schlacke überzuführen, die ohne Schwierigkeiten gelagert und bei Bedarf zu Baustoffen verarbeitet werden kann.
• Der Grundgedanke der Erfindung geht dahin, daß die in der Feuerungsanlage entstandene Flugasche in trockenem oder feuchtem Zustande in eine feste oder bewegliche besondere Verbrennungs-und Schmelzkammer eingeführt und in dieser durch einen zusätzlichen Brenner, z. B. eine Kohlenstaubflamme, einen Gas- oder Ölbrenner usw., unter Nutzbarmachung der Verbrennungswärnie des in der Asche enthaltenen Kohlenstoffes, wie auch der fühlbaren Wärme der der Flamme zugeführten Asche, geschmolzen wird, worauf man die Schmelze anschließend einem Granulationsprozeß an sich bekannter Art oder einer anderen Verarbeitung, z. B. zur Herstellung von Schlackenwolle, unterwirft.
• Zweckmäßig wird bei einer großen, aus mehreren Kesseln bestehenden Anlage die Anordnung so getroffen, daß die gesamte Flugasche einer mit einem bestimmten Kessel oder mehreren bestimmten Kesseln verbundenen Schmelzkammer zugeführt und in dieser durch eine zusätzliche Kohlenstaubfeuerung o. dgl. aufgearbeitet wird. Die Schmelzkammer kann z. B. in Form eines Schachtes ausgebildet sein, in welchen die Flugasche in aufgelöster Form, z. B. entgegen der Richtung der Schmelzflamme, eingeworfen oder eingestreut wird.
• Besondere Vorteile bietet die Ausbildung der Schmelzkammer in Form einer drehbaren Trommel, die in den Feuerungsraum eines Kessels einmündet oder mit ihm durch einen festen Rohrstutzen verbunden ist.
• Der Brenner der Schmelzflamme kann dabei in der Wandung des Kesselfeuerraumes oder auch in der die drehbare Trommel abschließenden Stirnwand derart angeordnet sein, daß die Flamme die ganze Länge der Drehtrommel oder einen Teil derselben bestreicht und sodann umkehrend dieselbe zweckmäßig in entgegengesetzter Richtring wieder verläßt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Flamme oder die bei der Verbrennung entstandenen Gase am anderen Trommelende austreten zu lassen und sie durch einen besonderen Kanal einem Kessel zu weiterer Ausnützung zuzuführen.
• Auf diese Weise läßt sich sowohl die in der Feuerungsanlage frisch entstandene Flugasche als auch die bereits mit einem gewissen Feuchtigkeitsgehalt von z. B. etwa 40°/o gelagerte Flugasche ohne Zwischenlagerung oder Kühlung weiterverarbeiten. Die Verarbeitung feuchter Flugasche bietet den Vorteil, daß der durch die Schmelzflamme fortgetragene Anteil an trockener Flugasche wesentlich vermindert wird. Bei einer Großkesselanlage ist es nicht erforderlich, sämtliche Kesselfeuerungen mit je einer besonderen Aufarbeitungsanlage für die in ihnen entstandene Flugasche auszustatten. Es genügt im allgemeinen eine Aufarbeitungsanlage, die an die Feuerung eines Kessels angeschlossen wird oder auch getrennt von der Hauptanlage aufgestellt und mit einem besonderen Kessel verbunden werden kann.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen einer Verarbeitungsanlage für Flugasche gemäß der Erfindung dargestellt.
• Fig. i zeigt im Längsschnitt ein Beispiel für eine Ausführungsform ; Fig.2 zeigt ein anderes Beispiel ebenfalls im Längsschnitt.
• Im einzelnen bezeichnet in Fig. i das Bezugzeichen i einen Aufgabetrichter, in welchen die Flugasche in feuchtem oder zweckmäßiger in noch erhitztem Zustand, wie sie aus der Kesselanlage kommt, eingeführt wird. Die Flugasche, die gegebenenfalls in beliebigem Grade angefeuchtet werden kann, fällt durch die Schurre 2 in den vorderen Teil der Drelitrommel3 ein und durchwandert dieselbe, indem sie bei der Drehung der Trommel aufgewirbelt wird oder umrieselt.
• Das andere Ende der Drehtrommel mündet in den Feuerungsraum 1 der Kesselanlage 3 ein. Gegenüber der Mündung der Drehtrommel ist in der Wandung 6 der Kesseleinmauerung ein Kohlenstaubbrenner 7 angeordnet, dessen langgestreckte Flamme das Innere der Drehtrommel der Länge nach bestreicht. Die Flugasche wird also auf ihrem Wege zunächst getrocknet und dann geschmolzen, so daß sie in Form eines flüssigen Vorhanges in den Sammelraum 8 der Kesselfeuerung einfällt, aus dem sie durch die Bodenöffnung 9 abgeleitet wird. Sie kann alsdann in beliebiger Weise weiterverarbeitet z. B. granuliert «-erden.
• Zweckmäßig ist unterhalb des Langbrenners 7 noch ein zusätzlicher Wirbelbrenner io angeordnet, der die in den Sammelraum einfallende Schlacke aufheizt und deren Einfrieren verhindert. Nach Fig. 2 ist zwischen der Drehtrommel i i und dem Feuerungsraum 12 noch ein feststehender Kanal 13 mit einem Brenner 15 zwischengeschaltet, der so angeordnet ist, daß seine Flamme unmittelbar in die Trommel einschlägt und dieselbe wirksam beheizt.
• Die Einstellung des für die Kaniinerbeheizung vorgesehenen Brenners j,5 genügt, um die durch den Kanal 13 abfließende Schlacke flüssig zu halten und sie in das Wasserbad i6 zu leiten, in dem sie in granulierter Form erstarrt, um dann der weiteren Verwendung zugeführt zu werden. Aii Stelle einer rotierenden Schmelztrommel kann auch ein fester, z. B. horizontal, schräg oder vertikal angeordneter Kanal als Schmelzkammer für die Flugasche vorgesehen sein. Die Kohlenstaubflamine o. dgl. kann die Schmelzkammer ini Gleichstrom, ini Gegenstrom oder im Querstrom zu der einfallenden Flugasche beheizen. Bei Ausbildung der Schmelzkammer in Form einer rotierenden Trommel läßt man das Einlaufende der Trommel zweckmäßig in einen Staubsack 17 einmünden, der zur Aufnahme des aus der Trommel etwa austretenden Staubes dient. Der Staub kann durch die Bodenöffnung i8 des Staubsacks bei Bedarf abgelassen werden. Die Granuliereinrichtung i9 ist in dem gezeichneten .lusführungsbeispiel der Fig. i als einfacher Wasserbehälter gestaltet, in welchen die Schlacke einfällt.
• Ein Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß die gesamte Menge der Flugasche unmittelbar nach ihrem Anfall oder unter beliebigem Abbau gelagerter Massen in gebrauchsfertigen Baustoff umgewandelt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Verbrennungswärme des in der Flugasche enthaltenen Kohlenstoffes restlos für den Schmelzprozeß ausgenutzt wird. Es bedarf infolgedessen nur einer verhältnismäßig kleinen zusätzlichen Kohlenstaul>feuerung, um den Schmelzprozeß durchzuführen.
• Besonders vorteilhaft arbeitet man, wenn, wie in Fig. i und 2 dargestellt, die Schmelzkammer unmittelbar in den Feuerungsraum eines Kessels einmündet, da in diesem Falle ein erheblicher Teil der in dem Schmelzraum aufgewandten oder freiwerdenden Wärme für die Kesselbeheizung nutzbar gemacht werden kann. Dies ist besonders dann der 1,' all, wenn die feststehende oder rotierende Schmelzkammer mit entsprechender Wärmeisolation oder einem Wärmefang versehen ist. Der Wärmeschutz kann z. 13. in einer feststehenden Ummantelung der Schmelzkammer bestehen, die von der Schmelzkamtner durch eine Luftschicht getrennt ist. Vorteilhaft ist es, den Feuerraum des Kessels ebenfalls als Schmelzkammer auszubilden, damit die in ihn einströmende flüssige Asche sicher flüssig erhalten bleibt und die aus der vorgeschalteten Schmelzkammer noch schwebend und fest eintretenden F lugaschenteilchen nachträglich eingeschmolzen «erden können. An Stelle der Granulation der geschmolzenen Flugasche oder ihrer Verarbeitung zu Schlackenwolle kann auch eine Verarbeitung zu industriellen Erzeugnissen anderer Art treten.
• Das Verfahren eignet sich auch zur Aufarbeitung größerer Mengen bereits gestapelter trockener oder feuchter Flugasche.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Aufarbeitung von Flugasche bei Kessel- und Industriefeuerungen, dadurch gekennzeichnet, claß die in der Anlage, z.13. einem Dampferzeuger, angefallene Flugasche in trockenem oder feuchtem Zustande in eine feststehende oder drehbare, besondere Verbrennungs- und Schmelzkammer eingeführt und in dieser durch eine zusätzliche Wärmequelle, z. B. eine Kohlenstaubflamme, einen Gas-oder Ölbrenner usw., geschmolzen wird, worauf die Schmelze granuliert oder in anderer Weise zu lagerfähigen Erzeugnissen weiterverarbeitet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den besonderen Verbrennungs- und Schmelzraum der Flugasche verlassende Flamme in den Feuerungsraum des Hauptdampferzeugers oder in den Feuerungsraum eines besonderen Dampferzeugers übergeführt wird, so daß die im FlugaschenschmeIzraum freigewordene Wärme für die Dampferzeugung nutzbar gemacht wird.
3. 3. Verfahren nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flugasche erforderlichenfalls vor oder während ihrer Einführung in die besondere Verbrennungs- und Schmelzkammer derart angefeuchtet wird, daß ein Mitreißen von trockener Flugasche durch die den Verbrennungs- und Schmelzraum verlassende Flamme möglichst verhindert wird.
4. Verfahren nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Feuerungsraum des -,angeschlossenen Dampferzeugers übergeführte Flugasche in diesem Feuerungsraum mit Hilfe einer besonderen Wärmequelle, z. B. einer Kohlenstaubflamme, zwecks Verhinderung des Einfrierens der geschmolzenen Flugasche nachbeheizt wird.
5. 5. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen i bis 4, bestehend aus einer besonderen, feststehenden oder drehbaren Schmelzkammer, die mit einer Zuführungseinrichtung für die Flugasche sowie mit einer zur Schmelzung der Flugasche ausreichenden Wärmequelle, z. B. einer Kohlenstaubflamme, einem Gas- oder Ölbrenner o. dgl., versehen ist.
6. 6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die besondere Verbrennungs-und Schmelzkammer für die Flugasche als Drehtrommel ausgebildet ist.
7. 7. Anlage nach Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die z. B. in Form eines feststehenden Schachts, einer festen oder rotierenden Trommel o. dgl. ausgebildete Verbrennungskammer für die Flugasche mit einem Feuerungsraum des Hauptdampferzeugers oder mit dem Feuerungsraum eines besonderen Dampferzeugers in Verbindung steht, wobei die Beheizungsflamme für die Verbrennungs- und Schmelzkammer der Flugasche in der Wandung des Feuerungsraumes des betreffenden Dampferzeugers angeordnet sein kann. B.
8. Anlage nach Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuerungsraum des an die Verbrennungs- und Schmelzkammer für die Flugasche angeschlossenen Dampferzeugers mit einem besonderen Brenner zur Verhinderung des Einfrierens der geschmolzenen, in diesen Raum einlaufenden Flugasche ausgestattet ist.
9. 9. Anlage nach Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem als Drehtrommel ausgebildeten Verbrennungs- und Schmelzraum für die Flugasche und dem Feuerungsraum des nachgeschalteten Kessels ein fester Kanal angeordnet ist, wobei der die Schmelzflamme erzeugende Brenner in der Stirnwandung dieses festen Kanals unmittelbar vor der Einmündung der Drehtrommel in denselben angeordnet ist. i o. Anlage nach Ansprüchen 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daB die Verbrennungs- und Schmelzkammer für die Flugasche mit einer Wärmeisolation oder einem Wärmefang, im Falle ihrer Ausbildung als Drehtrommel mit einer feststehenden wärmeisolierenden Ummantelung versehen ist. i i. Anlage nach Ansprüchen 5 bis io, dadurch gekennzeichnet, daß mit derselben eine Befeuchtungseinrichtung für die Flugasche verbunden ist.