DE911443C

DE911443C - Process for generating power from fuels with a high water content

Info

Publication number: DE911443C
Application number: DEG5626A
Authority: DE
Inventors: Carl Glinka
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-04-08
Filing date: 1951-04-08
Publication date: 1954-05-13

Description

Verfahren zur Krafterzeugung aus Brennstoffen mit hohem Wassergehalt Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Krafterzeugung aus Brennstoffen mit einem hohen Wassergehalt oder Brennstoffen, die in einer Flüssigkeit auftreten.Process for generating power from fuels with a high water content The invention relates to a method for generating power from fuels with a high water content or fuels that occur in a liquid.

Im allgemeinen wird man feste Brennstoffe, soweit es geht, durch eine mechanische Behandlung von einer Flüssigkeit trennen, weil die Beseitigung auf thermischem Wege unwirtschaftlicher ist.In general, solid fuels will, as far as possible, be handled by a mechanical treatment separate from a liquid because the elimination is based on thermal Ways is more uneconomical.

Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung wird ein flüssiger oder auch breiiger Zustand der Brennstoffe angestrebt, weil das flüssige Wasser-Brennstoff-Gemisch für die Reinigung und Temperatursenkung von Feuergasen benutzt werden kann, die aus dem Brennstoff unter Druck entwickelt in einer Kraftmaschine expandieren. So kann in technisch einwandfreier Art ein Teil der Wärmeenergie dieser Brennstoffe unmittelbar in mechanische Energie verwandelt werden.According to the method according to the invention, a liquid or The aim is a pulpy state of the fuel, because the liquid water-fuel mixture can be used for cleaning and lowering the temperature of flue gases that expand from the fuel developed under pressure in an engine. So can part of the thermal energy of these fuels in a technically flawless manner can be converted directly into mechanical energy.

Dem Verfahren entsprechend werden die unter Druck entwickelten Feuergase unmittelbar durch das ebenfalls unter Druck stehende Gemisch von Brennstoff und Flüssigkeit geführt oder das Gemisch über Vorrichtungen, wie Filter, Hydro-Zyklon, Düsen oder Schleuder, gleitet, die von den Gasen durchströmt werden. Die Vorrichtungen können so angeordnet werden, .daß sie durch die Flüssigkeit gegen eine Erhitzung geschützt und durch die Flüssigkeit von den niedergeschlagenen Staubteilchen gereinigt werden. Die Gasreinigung ist mit einer Wasserverdampfung verbunden, die durch eine entsprechende Wahl der Vorrichtung, wie Filter mit einer großen Verdampfungsläche. gesteigert oder in Vorrichtungen mit einer geringen Verdampfungsfläche.- in denen die Staubteilchen durch Zentrifugalkraft in den Flüssigkeitsstrom abgeleitet werden, geinimdert wird.According to the process, the fire gases evolved under pressure directly by the mixture of fuel and, which is also under pressure Liquid or the mixture through devices such as filters, hydro-cyclones, Nozzles or slingshot slides through which the gases flow. The devices can be arranged so that they are prevented from heating up by the liquid protected and cleaned from the precipitated dust particles by the liquid will. The gas cleaning is connected with a water evaporation, which is carried out by a Appropriate choice of device, such as filters with a large evaporation surface. increased or in devices with a small evaporation area.- in which the dust particles be diverted into the liquid stream by centrifugal force, is reduced.

Im Verlauf der Gasreinigung wird ein Teil der Flüssigkeit verdampft, die verbleibende durch entsprechende Vorrichtungen restlos in Dampf überführt und der trockene feinkörnige Brennstoff einer dem Prozeß angeschlossenen Feuerung zugeleitet.In the course of the gas cleaning, part of the liquid is evaporated, the remainder is completely converted into steam by appropriate devices and the dry fine-grain fuel is fed to a furnace connected to the process.

Das Verfahren ist von besonderem Interesse für Brennstoffe, die in der Natur oder in der Industrie in einem Zustand vorkommen, der die Anwendung dieses Verfahrens unmittelbar ermöglicht. Hierzu gehören z. B. die Waschflüssigkeit aus der Steinkohlenaufbereitttng, die in der Regel 2o '/o brennbare Trockensubstanz enthält, und die Ablauge in der Zellstoffindustrie mit 1o bis 14% brennbaren Feststoffen. Torf mit goo/o Feuchtigkeit ist von dickbreiiger und Braunkohle mit 6o%, von krümeliger Beschaffenheit. Diesen Brennstoffen kann so viel Wasser zugesetzt werden, wie es die Durchführung des erfinderischen Verfahrens erfordert. In solchen Fällen kann die zusätzliche Flüssigkeit im Verlauf des Prozesses für die Gasreinigung und Temperatursenkung der Feuergase benutzt werden.The process is of particular interest for fuels used in occur naturally or in industry in a state that allows the application of this Procedure enables immediately. These include B. the washing liquid hard coal processing, the usually 20% combustible dry matter contains, and the waste liquor in the pulp industry with 1o to 14% combustible solids. Peat with goo / o moisture is thicker and lignite with 60% is more crumbly Nature. As much water as there can be added to these fuels the implementation of the inventive method requires. In such cases the additional liquid in the process for gas cleaning and temperature reduction the fire gases can be used.

Das Verfahren wird unter einem Druck durchgeführt, dessen Höhe im allgemeinen durch das. Temperaturgefälle gegeben ist, das bei der Expansion der Betriebsgase ausgenutzt werden soll. Bei der Auswertung von Brennstoffen, die Wasser durch ihren kolloiden Zustand binden, wie z.;B. Torf, kann die gebundene Wassermenge leichter entfernt werden, wenn der wasserhaltige Brennstoff einer hohen Temperatur bei einem der Temperatur entsprechenden Druck ausgesetzt wird. Die kolloide Beschaffenheit des Brennstoffes wird dann zerstört, und der größere Teil des Haftwassers kann dann unter der Einwirkung mechanischer Hilfsmittel leicht abgesondert werden. Für die Zerstörung des kolloiden Zustandes muß das Breiinstoff-Wasser-Gemisch auf eine Temperatur von 15o bis 20o° erhitzt werden. Der dieser Temperatur entsprechende Druck wird dann als Betriebäd.ruck der Anlage gewählt.The process is carried out under a pressure whose level is im general by the. Temperature gradient is given during the expansion of the Operating gases should be used. When evaluating fuels, the water bind through their colloidal state, such as; E. Peat, the bound amount of water can Easier to be removed when the hydrous fuel has a high temperature at a pressure corresponding to the temperature. The colloidal texture the fuel is then destroyed, and the greater part of the retained water can then easily separated under the action of mechanical aids. For the The pulp-water mixture must be brought to a certain temperature to destroy the colloidal state heated from 15o to 20o °. The pressure corresponding to this temperature becomes then selected as the operating pressure of the system.

Die funktionsbedingten- Teile einer nach dem Verfahren arbeitenden Anlage können, der verschiedenen Konsistenz und Beschaffenheit der zu behandelnden Brennstoffe entsprechend. .in sehr unterschiedlichen Konstruktionen auftreten.- Die Konstruktionen können sowohl als einzelne Apparaturen auftreten. die durch Elemente verbunden sind, die den durchlaufenden Arbeitsgang sichern. sie können aber auch in einer Apparatur auftreten, in der die verschiedenen Arbeitsgänge unmittelbar ineinander übergehen.The function-related parts of a working according to the method Plant can, of different consistency and texture to be treated Fuels accordingly. . occur in very different constructions. The constructions can occur both as individual apparatuses. those through elements that ensure the continuous operation. but they can too occur in an apparatus in which the various operations are immediate merge.

Fig. i zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel für die Behandlung einer Waschflüssigkeit, die in der Kohlenaufbereitung anfällt, Fig. 2 einen- Schnitt durch die Anlage nach der Linie II-11. Das zu behandelnde Wasser-Brennstoff-Gemisch .wird über die Bunker i und 2 dem Gasreiniger 3 zugeleitet und füllt denselben so weit, da$ die Mittelachse des Behälters etwas überdeckt ist. Der Bunker i steht periodisch wechselnd unter dem atmosphärischen Druck, wenn -der Bunker mit der zu behandelnden Flüssigkeit gefüllt wird, und nach erfolgter Füllung unter dem Betriebsdruck der Anlage. Die Druckregulierung erfolgt durch einen Teil der verdichteten Verbrennungsluft, die dem Bunker i über den Behälter 4. zugeführt wird. In dem ersten Teil des Gasreinigers 3 sind Ringfilter 5 drehbar angeordnet und in dem zweiten Teil Ringscheiben 6, die während des Umlaufes in das flüssige Wasser-Brennstoff-Gemisch eintauchen und benetzt werden. In dem ersten- Abschnitt wird ein Teil der Flüssigkeit verdampft, der bleibende Brennstoffbrei .gelangt durch den zwischen Trennwand fi und Boden des Gasreinigers bleibenden Spalt 8 in den zweiten Teil des Gasreinigers und wird hier so weit eingedickt, da$ derselbe in der Beschaffenheit einer Paste vermittels der unilaufenden Schaufeln g durch den Siebboden io abgeleitet werden kann. Tropfenartig- oder in Form kleiner Stückchen fällt die Masse dann durch das Trockenrohr i i, .durch das ein Teil der vorerwärmten Verbrennungsluft bei 12 zugeleitet und bei 13 abgeleitet wird. Die aus dem Trockenrohr austretende gut vorgetrocknete Masse gelangt in. das rotierende Schlagwerk i4., wird aufgelöst und in einer umlaufenden Bewegung gehalten. Die trockenen feinen Teilchen werden mit dem Luftstrom bei 15 abgezogen und über den Injektor 16, durch den der Hauptteil der vorgewärmten Verbrennungsluft mit hoher Geschwindigkeit zugeführt wird, in die Zyklonfeuerung i geleitet. Bei der Behandlung von Sulfatlauge bleiben die alkalischen Aufschlußmittel als Rückstand in der nicht brennbaren Substanz, die in der Feuerung in flüssigem Zustand über die Wasservorlage 18 ausgeschieden werden. Die notwendige Verbrennungsluft wird in dem Verdichter i9 auf den gewählten' Betriebsdruck verdichtet und in dem Vorwärmer 2o, der von den aus dem Gasreiniger 3 austretenden Gasen durchströmt wird, auf die höchstzulässige Temperatur erhitzt und bei zi der Feuerung zugeleitet. Die hohe Erhitzung der- Verbrennungsluft ist-notwendig, um die Zündfähigkeit der ballastreichen Brennstoffe zu sichern und um die- für die Einschmelzung der Asche notwendige hohe Verbrennungstemperatur - zu erreichen. Die Feuergase werden bei 22 in -den Gasreiniger geleitet, durchströmen die -Ringfilter 5 und -,verden weiter zwischen- den Ringscheiben 6 über die Austrittsfelle 23 durch den - Vorwärmer 20 in die Gasturbine 24 geleitet. Die Abgase der Turbine werden über den Wärmeaustauscher 25 durch die Bunker :2 und i abgeleitet.Fig. I shows a schematic representation of an embodiment for the treatment of a washing liquid that occurs in coal processing, Fig. 2 is a section through the system along the line II-11. That to be treated The water-fuel mixture is fed to the gas cleaner 3 via the bunkers i and 2 and fills it so far that the central axis of the container is somewhat covered. The bunker i is periodically alternating under atmospheric pressure when -der Bunker is filled with the liquid to be treated, and after filling under the operating pressure of the system. The pressure regulation is carried out by a part the compressed combustion air, which is supplied to the bunker i via the container 4 will. In the first part of the gas cleaner 3, ring filters 5 are rotatably arranged and in the second part annular disks 6, which during the circulation in the liquid Immerse the water-fuel mixture and be wetted. In the first section If a part of the liquid is evaporated, the remaining fuel pulp gets through the gap 8 remaining between the partition fi and the bottom of the gas cleaner in the second Part of the gas cleaner and is thickened so much here that it has the same texture a paste by means of the unrunning blades g discharged through the sieve bottom io can be. The mass then falls through like drops or in the form of small pieces the drying tube i i, through which part of the preheated combustion air at 12 is supplied and derived at 13. The well-predried one emerging from the drying tube Mass arrives in. The rotating striking mechanism i4., Is dissolved and in a revolving Movement kept. The dry fine particles are blown with the air stream at 15 withdrawn and via the injector 16, through which the main part of the preheated combustion air is fed at high speed, passed into the cyclone furnace i. at after treatment with sulphate liquor, the alkaline disintegrating agents remain as a residue in the non-combustible substance, which in the furnace is in liquid state the water reserve 18 are excreted. The necessary combustion air is Compressed in the compressor i9 to the selected operating pressure and in the preheater 2o, which is traversed by the gases emerging from the gas cleaner 3, to the heated to the highest permissible temperature and fed to the furnace at zi. The height Heating the combustion air is necessary to ensure the ignitability of the ballast-rich To secure fuels and to the- necessary for the melting of the ashes high Combustion temperature - to be reached. The fire gases are at 22 in the gas purifier guided, flow through the ring filters 5 and - verden further between the ring disks 6 passed through the outlet skins 23 through the preheater 20 into the gas turbine 24. The exhaust gases from the turbine are passed through the bunkers: 2 and via the heat exchanger 25 i derived.

Claims

PA = TENTANSPRÜCHE: --- - "-i. -Process for generating power from fuels with high moisture content or those in a liquid stream occur, characterized in that the liquid or pulpy water-fuel mixture for cleaning and lowering the temperature of the pressurized fuel developed fire gases that expand in an engine. a.

Method according to Claim i, characterized in that water is added to the fuels will.

3. The method according to claim i, characterized. that the fire gases through the fuel slurry or Idas liquid water-fuel mixture via devices which are flowed through by the fire gases. q .. method according to claim i and 3, characterized. .that the liquid remaining after the gas cleaning completely evaporated in the course of the process and the fuel is connected to the process Firing is fed.