EP0063629B1

EP0063629B1 - Kohlenstaubeintrag

Info

Publication number: EP0063629B1
Application number: EP81103220A
Authority: EP
Inventors: Alois Dipl.-Ing. Schlütter
Original assignee: Ruhrkohle-Carborat GmbH
Current assignee: Ruhrkohle-Carborat GmbH
Priority date: 1981-04-29
Filing date: 1981-04-29
Publication date: 1986-10-01
Also published as: ATE22605T1; EP0063629A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kohlenstaubeintrag in einen Brenner oder Reaktor, der aus einem Wirbelbett mit mindestens einer vom Wirbelbett zum Brenner oder Reaktor führenden Luft/Sauerstoff oder Verbrennungsgasleitung besteht. Der Kohlenstaubeintrag bildet einen Problemschwerpunkt an Kohlenstaubbrennern bzw. an Kohlenstaubreaktoren. Entscheidend für die Qualität eines Kohlenstaubeintrages ist die Gleichmäßigkeit der Kohlenstaubzuführung.
Die bekannten Zuteilvorrichtungen wie Zellenradschleusen, Schnecken-Bandwaagen usw. lockern das im Bunker verdichtete Staubkorngemisch nur unvollkommen auf, so daß Material unterschiedlichen Schüttgewichtes in größeren Einheiten zusammengeklumpt in den Brenner eintritt. Das führt zu einem schwankenden Materialfluß, der für die Verbrennung außerordentlich ungünstig. ist. Bei gleichbleibendem Sauerstoffangebot kommt es dann zu unterwünschten Reaktionen und zu einem Nachlassen der Brenner- bzw. Reaktorleistung. Zumeist wird von einem Pulsieren des Brenners bzw. Reaktors gesprochen.
Das Pulsieren des Brenners läßt sich auch mit einer pneumatischen Zwischenstufe bisher nicht ausreichend verhindern. In der Regel lassen sich bei zwischengeschalteten pneumatischen Eintragsystemen Rohrbögen mit engen Radien nicht vermeiden, die durch Verdichtung den Vorteil einer mit der Pneumatik vorher erreichten gleichmäßigeren Verteilung der Brennstoffpartikel weitgehend aufheben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kohleneintragsystem für Kohlenstaubbrenner und -Reaktoren zu schaffen, das einen gleichmäßigen Eintrittsstrom von Kohlenstaubpartikeln gewährleistet. Dabei geht die Erfindung von dem Gedanken aus, die zur Verbrennung bestimmten Kohlepartikel möglichst mit geringem Abstand zueinander in den Brenner bzw. Reaktor einzutragen, so daß jeder Kohlenstaubpartikel stets das für die Verbrennung optimale Sauerstoffangebot erhält. Dem trägt die aus der DE-A2654662 bekannte Dosiervorrichtung bereits teilweise Rechnung. Diese bekannte Dosiervorrichtung für einen Kohlenstaubeintrag besteht aus einem Wirbelbett mit einer durch das Wirbelbett geführten Gasleitung zum Reaktor, wobei die Leitung eine Öffnung aufweist. In der Wirbelschicht werden die Partikel vereinzelt, so daß aneinander hängende Partikelklumpen den Materialverlust nicht stören können. Gleichwohl schließt auch die Wirbelschicht nicht aus, daß im Wirbelbett auch Schwankungen auftreten, die aber anderer Art sind. Diese Schwankungen jetreffen sowohl die Dichte des Bettes als auch den Druck und resultieren aus der Betriebsführung des Wirbelbettes. Bei ständig offener Leitung vom Wirbelbett zum Feuerungsraum bzw. Reaktionsraum pflanzen sich die aus der Betriebsführung des Wirbelbettes ergebenden Schwierigkeiten weitgehend ungehindert in den Feuerungsraum bzw. Reaktionsraum fort. Nach der Erfindung wird die Öffnung der durch das Wirbelbett führenden Leitung intermittierend geschlossen bzw. wieder geöffnet, so daß der Materialfluß zwar zerhackt aber im Mittel gleichmäßiger wird. Dabei zeigt sich eine vorteilhafte Möglichkeit zur Regelung des Materialflusses, indem durch Änderung der Öffnungsintervalle der Materialfluß bei gleichbleibender Betriebsführung des Wirbelbettes in weiten Grenzen beliebig erhöht oder verringert werden kann. Das ist zur optimalen Betriebsführung des Wirbelbettes von außerordentlichem Vorteil.
Außer mit Luft bzw. Sauerstoff können die Kohlenstaubpartikel auch mit Öl oder anderem Verbrennungsgas in dem Wirbelbett umhüllt werden, da das Wirbelbett zugleich eine überaus geeignete Mischvorrichtung darstellt. Bei entsprechend niedrigen Temperaturen kann auch flüssiger Sauerstoff mit den Kohlenstaubpartikeln vermischt werden. Andererseits ermöglicht das Wirbelbett auch eine Vorwärmung der Kohlenstaubpartikel durch teilweise Verbrennung und/ oder Zuführung geeigneter Heißgase.
Irr der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt :

eine Eintragsvorrichtung mit einer durch Rohrleitung und rotierende Lochscheibe gebildeten Dosiervorrichtung.

Nach Figur 1 werden die für einen nicht dargestellten Brenner bestimmten Kohlenstaubpartikel in einem Behälter 1 mittels eingeblasener Luft fluidisiert. Die Kohlenstaubpartikel werden von oben über eine schematisch dargestellte, regelbare Zellenschleuse 2 kontinuierlich in den Behälter 1 gefördert. Die Luft tritt durch eine Luftzuführungsleitung 3 unten in den Behälter 1 und verwirbelt die sich in den Behälter 1 befindenden Kohlenstaubpartikel.
Durch den Behälter 1 führt eine Brennerleitung 4. Die Brennerleitung führt von dem Behälter 1 zu dem nicht dargestellten Brenner. Die Brennerleitung 4 besitzt innerhalb des Behälters eine Aussparung, die durch eine drehbeweglich angeordnete Lochscheibe 5 ausgefüllt wird. Anstelle der Lochscheibe kann auch ein rotierender Zylinder Verwendung finden. Maßgebend ist, daß sich in dem rotierenden Körper Durchgangslöcher befinden, in die die im Behälter 1 verwirbelten Kohlenstaubpartikel eindringen können. Das bedingt eine ausreichende Verweilzeit der Durchgangslöcher außerhalb der Brennerleitung 4. Die Verweilzeit ergibt sich aus der Drehzahl der Lochscheibe 5 und deren Durchmesser, der ein Mehrfaches des Durchmessers der Brennerleitung 4 beträgt.
In den Durchgangslöchern der rotierenden Lochscheibe werden die eingedrungenen Kohlenstaubpartikel in die Brennerleitung 4 getragen und dort mittels in die Brennerleitung 4 eingespeister Verbrennungsluft zum Brenner ausgetragen.
Der Förderstrom der erfindungsgemäßen Eintragvorrichtung nach Figur 1 läßt sich durch Drehzahländerung der rotierenden Lochscheibe stufenlos verändern.

Claims

1. Kohlenstaubeintrag in einen Brenner oder Reaktor, der aus einem Wirbelbett mit mindestens einer vom Wirbelbett zum Brenner oder Reaktor führenden Luft/Sauerstoff oder Verbrennungsgasleistung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (4) eine intermittierend verschlossene Öffnung aufweist.

2. Kohlenstaubeintrag nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Rotationskörper (5) als Schließvorrichtung für die Öffnung der Leitung (4), der mindestens ein mit der Öffnung in der Leitung (4) korrespondierendes Durchgangstoch aufweist.

3. Kohlenstaubeintrag nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine rotierende Lochscheibe (5).

4. Kohlenstaubeintrag nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Rotationskörper (5) mit verstellbarem Antrieb.

5. Kohlenstaubeintrag nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch eine Vermischung der Kohlenstaubpartikel mit Öl oder Verbrennungsgas oder flüssigem Sauerstoff im Wirbelbett.

6. Kohlenstaubeintrag nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch eine Vorwärmung der Kohlenstaubpartikel im Wirbelbett.