DE8916174U1 - Wirbelbettfeuerungsanlage - Google Patents

Description

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Wirbelbettfeuerungsanlage

Die Erfindung betrifft eine Wirbelbettfeuerungsanlage zum Betreiben einer Wirbelbettfeuerung auf Kohlebasis, bei der die Kohle aufgemahlen und in homogener Mischung mit inertem Bettmaterial verbrannt wird.

Es ist bekannter Stand der Technik, Kohle zur Dampf- und/ oder Elektrizitätserzeugung in Wirbelbettfeuerungen zu verbrennen. Dabei ergeben sich zwei wesentliche Vorteile. Zum einen erfolgt die Verbrennung im Wirbelbett bei relativ niedrigen Temperaturen, so daß im Vergleich zu den bekannten Feuerungen mit Trocken- oder gar Flüssigentaschung die Stickoxidbildung relativ gering ist. Hinzu kommt, daß die Verbrennung im Wirbelbett verhältnismäßig geringe Anforderungen an die Qualität der eingesetzten Kohle stellt, d. h. es kann auch eine vergleichsweise grob auf gemahlene Kohle mit hohem Aschegehalt ohne weiteres verbrannt werden.

Beim Betrieb der Wirbelbettfeuerung wird die Kohle auf das wirbelbettspezifische Kornband aufgemahlen, dann in das Wirbelbett - meist über den oberhalb des Bettes angeordneten Freiraum - eingeleitet und in Mischung mit dem Bettmaterial verbrannt.

Als nachteilig hat es sich dabei erwiesen, daß insbesondere bei diskontinuierlichem Ascheabzug aufgrund des Flugstaubaustrages mit dem Rauchgas kontinuierlich eine Verarmung des Wirbelbettes an feinkörnigem Bettmaterial erfolgt. Die Grobkornanteile nehmen ständig zu und setzen sich bei längerer Betriebszeit auf dem Düsenboden des Wirbelbettes ab. Dies wiederum führt zur Verstopfung einzelner Düsen für die Zufuhr der Trägerluft, mit der Folge, daß - örtlich ver-

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schieden - Zonen mit wenig oder überhaupt keinem Luftdurchsatz sowie Zonen mit erhöhtem Luftdurchsatz entstehen. Damit wird die Temperaturhomogenität des Wirbelbettes wesentlich gestört. Hinzu kommt, daß sich über den Bereichen mit erhöhtem Luftdurchsatz im Freiraum der Wirbelschichtfeuerung Temperatursträhnen bilden mit Temperaturen, die über dem Ascheerweichungspunkt liegen. Als Folge davon kommt es zu Verschlackungen des Freiraumes, welche zum Abstellen der Wirbelschichtfeuerung zwingen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wirbelbettfeuerungsanlage zu entwickeln, die es ermöglicht eine Wirbelbettfeuerung der eingangs genannten Art, insbesondere über einen längeren Zeitraum, problemlos zu betreiben.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist bei einer Wirbelbettfeuerungsanlage der eingangs genannten Art gekennzeichnet

durch eine mit dem unteren Bereich des Wirbelbettes verbundene Austragsvorrichtung, durch eine der Austragsvorrichtung nachgeschaltete Kühleinrichtung sowie durch eine eingangsseitig mit der Kühleinrichtung und ausgangsseitig mit der Wirbelbettfeuerung verbundene Aufbereitungseinrichtung.

Der erfindungsgemäße Vorschlag zielt darauf ab, das optimale Kornband des Bettmaterials einer Wirbelschichtfeuerung nicht mehr wie bisher ausschließlich über die Aufmahlung der zugeführten Frischkohle einzustellen, sondern dies durch kontinuierliche Aufarbeitung des Bettmaterials zu ermöglichen. Die Aufarbeitung des Bettmaterials kann dabei in einfacher Weise mittels einer Siebeinrichtung und/oder einer Mahleinrichtung erfolgen. Bei Anordnung von Sieb- und

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Mahleinrichtung wird das die Siebeinrichtung nicht passierende Grobkorn in der Mahleinrichtung aufgemahlen und erneut der Siebeinrichtung zugeführt.

Da gemäß der Erfindung die Einstellung des optimalen Wirbelbettkornbandes nicht mehr über die zugeführte Frischkohle erfolgt, ist nur noch eine relativ grobe Aufmahlung der Kohle erforderlich. Neben der Einsparung an Aufbereitungsund Mahlkosten für die Kohle bringt die Verwendung einer Grobkornfraktion den weiteren Vorteil, daß - im Vergleich zu einer feinaufgemahlenen Kohle - die freie Oberfläche der Kohle insgesamt relativ klein ist, so daß nur ein geringer Teil der Kohle bereits während des Eintrages im Freiraum oberhalb des Wirbelbettes ausgast. Dadurch bleibt die Freiraumtemperatur relativ niedrig, so daß Probleme im Zusammenhang mit Schlackebildungen nicht mehr auftreten.

Eine weitere Verringerung der Ausgasung des frischen Brennstoffes im Freiraum oberhalb dem Wirbelbett läßt sich dadurch erreichen, daß - nach einem weiteren Merkmal der Erfindung - die aufbereitete und zurückzuführende Asche nicht getrennt vom Brennstoff in das Wirbelbett eingeleitet wird, sondern vorher mit diesem vermischt wird. Dadurch steigt der Anteil an kaltem Inertmaterial bei der Zuführung der Kohle, wodurch während des Brennstoffeintrages eine Temperaturabsenkung im Freiraum erreicht wird.

Im Zuge der Verbrennung wandert der Grobkornanteil der Kohle langsam bis zum Düsenboden des Wirbelbettes und wird hier gemäß der Erfindung abgezogen und aufbereitet. Zweckmäßigerweise wird dabei immer eine größere Menge an Bettasche pro Zeiteinheit abgezogen als - wiederum zeitbezogen

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- Grobkorn über die Kohle dem Wirbelbett zugeführt wird. Auf diese Weise wird ein Absetzen des Grobkornes auf dem Wirbelbettdusenboden mit Sicherheit vermieden.
Insgesamt ermöglicht es die Erfindung somit, in einer Wirbelbettfeuerungsanlage der gekennzeichneten Art, problemlos Kohle mit unterschiedlichem Heizwert ohne große Anforderungen an deren Aufbereitung und Aufmahlung zu verbrennen.

Weitere Erläuterungen zur Erfindung sind dem in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen.

Die Figur zeigt eine Wirbelbettfeuerungsanlage mit einem auf Kohlebasis betriebenen Kessel 1 mit einem Wirbelbett, dessen oberes Niveau durch den Pfeil 2 gekennzeichnet ist. Die Trägerluft für das Wirbelbett wird durch eine Leitung 3 zurückgeführt und über Verteilerdüsen 4, die in einem Düsenboden 9 angeordnet sind, in das Bettmaterial - im vorliegenden Fall ist dies kohlestämmige Asche - eingeleitet. Die im Wirbelbett erzeugte Wärme wird indirekt über ein Wärmetauschersystem 5 ausgekoppelt. Sie kann zur Erhitzung des Arbeitsmittels einer hier nicht dargestellten Gas- oder Dampfturbine verwendet werden. Die mit Feinstaub beladenen Rauchgase aus der Feuerung passieren zunächst den oberhalb des Wirbelbettes vorgesehenen Freiraum 6 und werden dann über einen Abzug 7 weiteren hier nicht dargestellten Einrichtungen zur Staub- und Schadstoffabtrennung zugeführt.

Relativ grobkörnige Frischkohle wird z. B. über eine Förderstrecke 8 oberhalb des Wirbelbettniveaus 2 in den Freiraum 6 eingeführt.

Die im Bereich des Zwischenbodens 9 des Wirbelbettes sich ansammelnde Asche wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Vorschlag mittels einer Zellradschleuse 10 abgezogen, in

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einem Aschekühler 11 gekühlt und dann in einer Siebeinrichtung 12 einer Aufbereitung auf ein vorgegebenes wirbelbettspezifisches Kornband unterzogen. Im Zuge der Ascheaufbereitung wird die nicht die Siebeinrichtung 12 passierende Grobkornfraktion abgezogen, in einem Aschebrecher 13 zerkleinert und dann über eine Leitung 14 erneut der Absiebung zugeführt.

Die entsprechend dem geforderten Kornband aufbereitete Asche wird mittels eines Förderorganes 15 in der Förderstrecke 8 mit Frischkohle vermischt und zusammen mit dieser über den Freiraum 6 in das Wirbelbett zurückgeführt, überschüssige Asche wird über einen Ascheabzug 16 aus der Wirbelbettfeuerungsanlage abgezogen.

Aufgrund der beschriebenen Anordnung innerhalb der Wirbelbettfeuerungsanlage ist gewährleistet, daß innerhalb des Wirbelbettes das geforderte Kornband des Bettmaterials ständig in etwa eingehalten werden kann. An Aufbereitung und Mahlung der Frischkohle selbst sind keine großen Anforderungen mehr zu stellen. Es kann eine relativ grobkörnige Kohle eingesetzt werden, wodurch Aufbereitungs und Mahlkosten eingespart werden.

Claims (3)

G 89/09 28.05.94 Schutzansprüche

1. Wirbelbettfeuerungsanlage auf Kohlebasis, bei der die Kohle aufgemahlen und in homogener Mischung mit inertem Bettmaterial verbrannt wird,

gekennzeichnet

durch eine mit dem unteren Bereich des Wirbelbettes verbundene Austragsvorrichtung,

durch eine der Austragsvorrichtung nachgeschaltete Kühleinrichtung sowie

durch eine eingangsseitig mit der Kühleinrichtung und ausgangsseitig mit der Wirbelbettfeuerung verbundene Aufbereitungseinrichtung.

2. Wirbelbettfeuerungsanlage nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Aufbereitungseinrichtung ausgangsseitig mit der Förderstrecke für die Frischkohle verbunden ist.

3. Wirbelbettfeuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die pro Zeiteinheit abgezogene und aufbereitete Menge an Bettmaterial größer ist als die mit der Frischkohle zugeführte Aschemenge.