DE971097C

DE971097C - Process and device for the incineration of pulp waste liquor

Info

Publication number: DE971097C
Application number: DEK16256A
Authority: DE
Original assignee: Kohlenscheidungs GmbH
Current assignee: Kohlenscheidungs GmbH
Priority date: 1952-11-25
Filing date: 1952-11-25
Publication date: 1958-12-24

Description

Verfahren und Einrichtung zur Verbrennung von Zellstoffablauge Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Verbrennung von Zellstoffablaugen in Röhrenwärmeaustauschern; insbesondere Strahlungskesseln mit von Rohren des Wärmeaustauschers ausgekleideter Brennkammer.Process and device for the incineration of pulp waste liquor Die The invention relates to a method and a device for the combustion of Pulp waste liquors in tubular heat exchangers; especially radiation boilers with Combustion chamber lined with tubes of the heat exchanger.

Es ist in der Zellstoffindustrie üblich, gleichgültig, ob der Holzaufschluß im Sulfit- oder Sulfatprozeß erfolgt, Ablaugen einzudicken und die in den Ablaugen enthaltenen Kittsubstanzen des Holzes in Feuerungen beispielsweise von Strahlungsdampferzeugern zu verbrennen und die entwickelte Wärme der Dampferzeugung nutzbar zu machen.It is common in the pulp industry, regardless of whether the wood pulping in the sulphite or sulphate process takes place to thicken waste liquors and that in the waste liquors putty substances contained in wood in furnaces, for example from radiant steam generators to burn and use the heat generated by steam generation.

Die durch die Verbrennung der Ablauge gewonnenen Wärmemengen reichen indessen nicht aus, um den gesamten Energie- und Wärmebedarf eines Zellstoffwerkes zu decken. Es war daher notwendig, in den Zellstoffwerken außer den mit Ablauge befeuerten Dampferzeugern noch weitere, mit Kohle oder dergleichen Brennstoffen befeuerte Dampferzeuger zu erstellen und zu betreiben. Dabei mußten jedoch sowohl für die mit Ablauge als auch für die mit anderen Brennstoffen betriebenen Dampferzeuger Reserveeinheiten vorgesehen werden, um trotz Ausfall von Kesseln der einen oder anderen Brennstoffart den Betrieb in vollem Umfange aufrechterhalten zu können.The amount of heat obtained by incinerating the waste liquor is sufficient however, not enough to meet the entire energy and heat requirements of a pulp mill cover up. It was therefore necessary in the pulp mills apart from those with waste liquor Fired steam generators still further, with coal or similar fuels to build and operate fired steam generators. But both had to for steam generators operated with waste liquor as well as for other fuels Reserve units are provided in spite of failure of boilers of one or the other other types of fuel to be able to maintain full operation.

Wesentliche Verbesserungen werden nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Ablauge nach ihrer Eindickung mit festen Brennstoffen, insbesondere Kohle, gemischt und die Mischung in Kohlenmühlen unter Zusatz von Heißgas getrocknet und gemahlen wird, bevor sie in die Brennkammer des Röhrenwärmeaustauschers eingeblasen wird.According to the invention, significant improvements are achieved by that the waste liquor after its thickening with solid fuels, especially coal, mixed and dried the mixture in coal mills with the addition of hot gas and ground before it goes into the combustion chamber of the tubular heat exchanger is blown in.

Dadurch ist es möglich, in einem Zellstoffwerk mit nur einem Kesseltyp auszukommen und dementsprechend auch nur eine Reserveeinheit zu installieren. Neben der damit verbundenen erheblichen Senkung der Gestehungskosten wird auch der Betrieb derartiger Kraftwerke wesentlich vereinfacht. Weiterhin gestaltet sich der Teillastbetrieb günstiger als bisher, da ein Kohlenstaub-Ablaugen-Gemisch eine weit geringere Entzündungstemperatur besitzt als ein reinerAblaugenbrennstoff, so daß bei Schwachlastbetrieb eine einwandfreie Zündung des Brennstoffes gewährleistet ist.This makes it possible to use only one type of boiler in a pulp mill get along and accordingly only install a reserve unit. Next to the associated considerable reduction in production costs is also the operation such power plants much simplified. Part-load operation continues cheaper than before, since a coal dust / waste liquor mixture has a much lower ignition temperature possesses as a pure liquor fuel, so that in low-load operation a faultless Ignition of the fuel is guaranteed.

Erfindungsgemäß wird die Ablauge vor ihrer Mischung mit dem festen Brennstoff auf einen Endwassergehalt von 300/, eingedickt. Dadurch wird erreicht, daß nicht zuviel Wasserdampf mit dem Brennstoffgemisch in die Brennkammer gelangt und dort die Zündfähigkeit des Brennstoffes vermindert. Außerdem wird eine Verschlechterung des Temperaturniveaus vermieden, die nur eine unnötige Verteuerung des Dampferzeugers durch wesentliche Vergrößerung der Heizflächen nach sich ziehen würde. Die Wärme für die Eindickung der Ablauge auf 30 °/a Wassergehalt muß zwar an anderer Stelle aufgewendet werden, und auch dazu sind Heizflächen nötig, doch ergibt sich insgesamt eine beträchtliche Verbilligung, da diese Heizflächen im Gegensatz zur Kesselheizfläche keine Hochdruck- und Hochtemperaturheizflächen sind, also nur geringe Wandstärken und vor allem nur unlegiertes Material erfordern..According to the invention, the waste liquor is thickened to a final water content of 300% before it is mixed with the solid fuel. This ensures that not too much water vapor gets into the combustion chamber with the fuel mixture and there reduces the ignitability of the fuel. In addition, a deterioration in the temperature level is avoided, which would only result in an unnecessary increase in the cost of the steam generator due to a substantial increase in the heating surfaces. The heat for thickening the waste liquor to 30 ° / a water content must be used elsewhere, and heating surfaces are also required for this, but the overall price is considerable, since these heating surfaces, in contrast to the boiler heating surface, are not high pressure and high temperature heating surfaces. therefore only require low wall thicknesses and, above all, only unalloyed material ..

Noch günstigere Verhältnisse ergeben sich nach der Erfindung, wenn das Brennstoffgemisch nach Verlassen der Mühle in einem Staubabscheider ganz öder zum überwiegenden Teil von den Heißgasen getrennt, der Brennstoff mittels Luft in die Brennkammer eingeblasen und die Brüden getrennt vom Brennstoff verwendet werden. Da es sich bei dem zur Verfeuerung gelangenden Brennstoff um einen praktisch wasserfreien Brennstoff handelt, ist ohne weiteres ein Schmelzbetrieb möglich, der den Vorteil bietet, daß die abgezogene Schlacke in verwertbarer Form anfällt. Ferner tritt durch das erhöhte Temperaturniveau eine weitere Verkleinerung der Heizflächen ein. Die Brüden werden zweckmäßig in frische Ablauge gepreßt, die die restlichen festen Stoffe des Gemisches bindet und so einen verlustfreien Betrieb gewährleistet. Die in den Brüden enthaltene Wärme wird dabei gleichzeitig zur Laugeneindickung nutzbar gemacht.Even more favorable conditions are obtained according to the invention if the fuel mixture after leaving the mill in a dust separator is very bare for the most part separated from the hot gases, the fuel by means of air in blown into the combustion chamber and the vapors are used separately from the fuel. Since the fuel that is burned is practically anhydrous Is fuel, a melting operation is easily possible, which has the advantage offers that the withdrawn slag is obtained in a usable form. Also occurs through the increased temperature level results in a further reduction in the size of the heating surfaces. the Vapors are expediently pressed into fresh waste liquor, which contains the remaining solid substances of the mixture binds and thus ensures loss-free operation. The ones in the The heat contained in the vapors is used to thicken the lye at the same time.

Erfindungsgemäß wird das Brennstoffgemisch in einer oder mehreren Zyklonbrennkammern verbrannt, die sich bekanntlich durch ihren hohen Aschen- bzw. Schlackeneinbindungsgrad auszeichnen, die Nachschaltheizflächen weitestgehend vor Verschlackung bewahren und die Anwendung einfacherer Rauchgasentstaubungsanlagen gestatten, gegebenenfalls letztere überhaupt überflüssig werden lassen.According to the invention, the fuel mixture is in one or more Cyclone combustion chambers burned, which are known to be characterized by their high ash resp. Characterize the degree of slag integration, the secondary heating surfaces as far as possible Preserve slagging and the use of simpler flue gas dedusting systems allow the latter to become superfluous if necessary.

Die Zeichnung zeigt die schematische Anordnung einer Ablaugenverbrennungsanlage gemäß der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel.The drawing shows the schematic arrangement of a waste liquor incineration plant according to the invention in one embodiment.

Der Strahlungskessel ist mit einer als Zyklonstaubabscheider ausgebildeten Brennkammer i ausgerüstet, an die sich eine Strahlungskammer :z anschließt. Sowohl die Brennkammer als auch die Strahlungskammer sind allseitig mit Kühlrohren 3 ausgekleidet. In ihrem oberen Teil ist die Brennkammer stark eingezogen und der Flammenauslaß durch eine aus Rohren gebildete Esse 2g in die Brennkammer hineingezogen. Im oberen Teil der Strahlungskammer ist ein aus mehreren mit großem Abstand über die Kammerbreite verteilten Rohrwänden bestehender Strahlungsüberhitzer q. angeordnet. In dem waagerechten Verbindungszug zwischen dem ersten und zweiten Gaszug ist ein Berührungsüberhitzer 5 angeordnet. Der fallende Gaszug nimmt die Heizflächen des Wasservorwärmers 6 und des Luftvorwärmers 7 auf.The radiation boiler is designed as a cyclone dust separator Combustion chamber i, which is followed by a radiation chamber: z. As well as the combustion chamber and the radiation chamber are lined with cooling tubes 3 on all sides. In its upper part, the combustion chamber is strongly drawn in and the flame outlet drawn into the combustion chamber by a forge 2g formed from tubes. At the top Part of the radiation chamber is one of several with a large spacing across the width of the chamber distributed pipe walls of existing radiation superheaters q. arranged. In the horizontal one The connecting cable between the first and second throttle cables is a touch superheater 5 arranged. The falling throttle takes the heating surfaces of the water preheater 6 and of the air preheater 7.

Vor dem Kessel ist eine als selbstansaugende Schlagradmühle ausgebildete Kohlenmühle ii aufgestellt, die mit einem Windsichter 12 ausgerüstet ist. Aus dem Kohlenbunker 13 wird mit einem Trogkettenförderer 14 die Kohle abgezogen und in den Fallschacht io eingeworfen, durch den sie in die Mühle gelangt. Das ventilatorradähnliche Schlagrad der Mühle saugt durch die Rauchgasabsaugeöffnung g Feuergase aus der Strahlungskammer ab. Aus dem Laugenvorratsbehälter 15 wird am Anschlußstutzen 16 mit einer Kreiselpumpe 17 die Lauge entnommen und über die Leitung 18 in den Kohlenauslaufstutzen des Trogkettenförderers geführt. Die Lauge fällt sodann in inniger Mischung mit der Kohle in den Fallschacht, wo das Gemisch während des Fallens bereits weitestgehend von den heißen Feuergasen getrocknet wird. In der Mühle ii wird das Gemisch gemahlen und völlig getrocknet, und anschließend in den Windsichter 12 gefördert, wo das Gemisch gesichtet wird. Das nicht genügend feine Gut fließt über den Grießrücklauf der Mühle zu erneutem Durchgang durch das Schlagrad in die Mühle zurück, wohingegen das freie Gut durch die Leitung 1g zum Staubabschneider 2o strömt, wo die festen Bestandteile des Gemisches ausgeschieden werden. Die Brüden strömen durch die Leitung 2i zum Laugenvorratsbehälter 15 und werden dort durch Düsen 22 in das Laugenbad gepreßt, wo die restlichen festen Stoffe des Gemisches gebunden werden. Die Abwärme der Brüden wird dabei gleichzeitig zur Laugeneindickung benutzt. Durch den Kamin 31 strömen die Brüden ins Freie ab.In front of the boiler there is a self-priming beater mill Coal mill ii set up, which is equipped with an air classifier 12. From the Coal bunker 13, the coal is drawn off with a trough chain conveyor 14 and in thrown in the chute through which it gets into the mill. The fan wheel-like one The beater wheel of the mill sucks in fire gases from the radiation chamber through the smoke evacuation opening away. From the liquor reservoir 15 is at the connection piece 16 with a centrifugal pump 17 removed the liquor and via line 18 into the coal outlet nozzle of the trough chain conveyor guided. The lye then falls intimately mixed with the coal into the chute, where the mixture was largely affected by the hot fire gases while it was falling is dried. In the mill ii the mixture is ground and completely dried, and then conveyed into the air classifier 12, where the mixture is classified. The insufficiently fine material flows over the semolina return flow of the mill to again Passage through the beater back into the mill, whereas the free material passes through the line 1g flows to the dust separator 2o, where the solid components of the mixture be eliminated. The vapors flow through line 2i to the suds storage tank 15 and are pressed there through nozzles 22 into the lye bath, where the remaining solid Substances of the mixture are bound. The waste heat of the vapors is at the same time used for lye thickening. The vapors flow through the chimney 31 into the open air.

Aus dem Staubabschneider 2o fällt der Brennstoff durch das Fallrohr 23 in die Venturidüse 24 und wird von dort mit vom Primärluftgebläse 26 angesaugter Luft durch die Leitung 27 dem Brenner 28 zugeführt.The fuel falls from the dust separator 2o through the downpipe 23 into the Venturi nozzle 24 and is sucked in from there by the primary air blower 26 Air is supplied to burner 28 through line 27.

Das Brennstoff-Luft-Gemisch tritt in tangential gerichteten Strömen in die Brennkammer ein. Die Verbrennungsrückstände werden durch die Fliehkraftwirkung an die Wände der Brennkammer getragen, gleiten an diesen herunter und fließen durch die Auslauföffnung 30 in geschmolzenem oder körnigem Zustand ab. Die Rauchgase strömen durch die Esse 29 in die weiteren Züge des Kessels, geben dort ihre Wärme an die Nachschaltheizflächen ab und verlassen den Kessel durch den Rauchgaskanal B.The fuel-air mixture enters the combustion chamber in tangentially directed currents. The combustion residues are carried by the effect of centrifugal force to the walls of the combustion chamber, slide down on them and flow off through the outlet opening 30 in a molten or granular state. The flue gases flow through the chimney 29 into the other flues of the boiler, where they give off their heat to the secondary heating surfaces and leave the boiler through the flue gas duct B.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the incineration of pulp waste liquor in tubular heat exchangers, in particular Radiation boiler with Combustion chamber lined with tubes of the heat exchanger, characterized in that that the waste liquor after its thickening with solid fuels, especially coal, mixed and dried the mixture in coal mills with the addition of hot gas and is ground before it is blown into the combustion chamber of the tubular heat exchanger will.

2. The method according to claim i, characterized in that the liquor in on is thickened in a known manner to a final water content of about 30 ° / a.

3. The method according to claim i or 2, characterized in that after leaving the mill completely or predominantly the mixture in a dust separator separated from the heating gases and the fuel is blown into the combustion chamber by means of air whereas the vapors are pressed into fresh waste liquor.

4. Establishment. to the Implementation of the method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that that the mixed fuel is burned in cyclone combustion chambers. Considered Publications: German Patent No. 437 257; U.S. Patent No. 2,495 248; German patent applications p 26 76o IVa / 22 eD (published on September 20, 195i); A 4690 Iä / 24d (announced on October 16, 1952) and St 2876 IVb / 55b (published on March 13 1952). Older patents considered: German Patent No. 1 o16 113.