EP0971170B1 - Verfahren zur Entwässerung von Asche - Google Patents

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EP0971170B1 EP99112623A EP99112623A EP0971170B1 EP 0971170 B1 EP0971170 B1 EP 0971170B1 EP 99112623 A EP99112623 A EP 99112623A EP 99112623 A EP99112623 A EP 99112623A EP 0971170 B1 EP0971170 B1 EP 0971170B1
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ash
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water
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ash removal
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J1/00—Removing ash, clinker, or slag from combustion chambers
    • F23J1/02—Apparatus for removing ash, clinker, or slag from ash-pits, e.g. by employing trucks or conveyors, by employing suction devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/26—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by reciprocating or oscillating conveyors propelling materials over stationary surfaces; with movement performed by reciprocating or oscillating shelves, sieves, or trays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2700/00—Ash removal, handling and treatment means; Ash and slag handling in pulverulent fuel furnaces; Ash removal means for incinerators
    • F23J2700/001—Ash removal, handling and treatment means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2900/00—Special arrangements for conducting or purifying combustion fumes; Treatment of fumes or ashes
    • F23J2900/01005—Mixing water to ash

Definitions

  • the invention relates to a method for dewatering ash, the combustion of dusty coal in one Coal dust combustion occurs, according to the preamble of Claim 1.
  • a method is from the EP-A-0 029 235 is known.
  • EP-A-0 029 235 there is a system for removing ash described from a coal-fired combustion chamber Will get removed.
  • the ash comes out of the Combustion chamber in an ash funnel filled with water, from which periodically or batchwise with the help of a stream of water is hydraulically withdrawn.
  • the hydraulically conveyed ash is fed into a container from which it is used for dewatering is given a vibrator. After treating the Ashes in the vibrating drainer reach their ashes again initial water content.
  • the drainage of the ashes in the Schwingentskysserer thus only serves to remove the Funded water added.
  • the invention is based, which in a Coal dust firing and cooled in a water bath Effective drainage of ashes.
  • Vibration drainers are e.g. B. from DE-A-2 856 431 and DE-C-3 013 668 known per se. So far, these vibratory drainage systems have been used for the dewatering, sieving and cleaning of sands. It was surprisingly found that the special ashes from a low- x coal dust burner can be dewatered to such an extent with the aid of such an oscillating dewatering system that the difficulties encountered hitherto could be effectively remedied.
  • the coal dust combustion is operated so that the The nitrogen oxide content in the flue gas is as low as possible.
  • the raw coal is largely ground and on the other hand, a combustion chamber temperature in the combustion chamber 1 complied with that below the melting point of that in the coal contained ashes.
  • the burning of coal The resulting ash falls fine-grained and dry means not melted on.
  • the ash reaches the combustion chamber 1 according to FIG Cooling in a wet handler 2.
  • the wet handler 2 exists from a trough 3 filled with extinguishing water, the one horizontal and a rising part.
  • the Wet handler 2 is with a water inlet 4, an overflow 5 and an emptying line 6.
  • For sealing against the outside atmosphere is the lower part of the walls of the Combustion chamber 1 extended by an immersion piece 7, which in the Immersed water bath inside the wet handkerchief 2.
  • a scraper chain conveyor 8 runs within the wet handler 2 around.
  • This scraper chain conveyor 8 carries the in the water bath chilled ash over a chute 9 at the end of the slope rising part of the wet handbag 2.
  • the carried out Ash is arranged from a below the chute 9
  • Inclined conveyor 10 conveyed to an ash silo 11.
  • the Feeder can also be omitted, and the ashes directly in the ash silo 11 are promoted.
  • the ash silo 11 is with provided a discharge member 12 through which the ash silo 11 a conveyor belt 13 or a transport vehicle is emptied.
  • a swingable Belong to the basic structure of the oscillating drainage 14 a swingable, provided with a swing drive 15 Sieve box 16 in which a sieve plate 17 is arranged.
  • the Screen box 16 has one on one end face Ejector 18 for the dewatered material. In the field of the other end is located above the sieve plate 17 a feed device 19 for the wet ash.
  • the dewatered ash is the discharge device 18 from the Vibration drainer 14 discharged and arrives at Conveyor belt 26, the z. B. promotes in a silo 27.
  • the Ashes show up in the vibratory drainage system 14 after the treatment such a water content that it is easy can be promoted and stored temporarily.
  • the dewatered ash is characterized by a uniform water content from the further processing of the Ashes relieved.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwässerung von Asche, die bei der Verbrennung von staubförmiger Kohle in einer Kohlenstaubfeuerung anfällt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein solches Verfahren ist aus der EP-A-0 029 235 bekannt.
Die Forderung nach einer NOx-armen Verbrennung von Brennstoffen führte zu einer feineren Aufmahlung der Rohkohle und zu Brennkammertemperaturen, die unterhalb des Schmelzpunktes der Asche liegen. Die in einer solchen Kohlenstaubfeuerung anfallende Asche ist entsprechend feinkörnig und nimmt bei der Kühlung in dem Wasserbad des Naßentaschers große Mengen an Wasser auf. Diese Asche brachte in der Vergangenheit aufgrund des hohen Wassergehaltes immer wieder Schwierigkeiten mit sich bei der Weiterförderung, der Bunkerung und der Vermarktung der Asche.
Die extrem nassen Aschen, deren Restfeuchte 50% und mehr betragen kann, konnten mit nachgeschalteten Gurtförderern schlecht weitergefördert werden. Darüber hinaus waren Verschmutzungen im gesamten Untertrum des Förderers nicht zu vermeiden. Steil- oder Schrägförderungen unter einer Neigung von größer als 10° waren nur bedingt oder gar nicht möglich. Die Bunkerung der Asche in Grobaschesilos war durch das mit Feststoffen belastete Tropfwasser am Siloauslauf mit starken Verschmutzungen unterhalb des Silos verbunden. Der Weitertransport mit Lastwagen brachte eine weitere Verschmutzung durch eine sich einstellende Nachentwässerung auf dem Fahrzeug auf dem gesamten Transportweg mit sich.
Die oben genannten Schwierigkeiten konnten bislang nicht befriedigend gelöst werden. Eine Erhöhung der Brennkammertemperatur, die eine anders geartete Aschestruktur mit einer geringeren Neigung zur Aufnahme von Wasser ergeben hätte, scheiterte an der Forderung nach niedrigen Gehalten an NOx im Rauchgas. Auch eine Entwässerung der nassen Asche mit Hilfe von Zentrifugen oder Vakuumbandfiltern oder durch Entwässerungseinrichtungen unmittelbar am Naßentascher brachte keinen entscheidenden Erfolg.
In der EP-A-0 029 235 ist ein System zur Beseitigung von Asche beschrieben, die aus einer mit Kohle gefeuerten Brennkammer entfernt wird. Bei diesem System gelangt die Asche aus der Brennkammer in einen mit Wasser gefüllten Aschetrichter, aus dem sie periodisch oder absatzweise mit Hilfe eines Wasserstromes hydraulisch abgezogen wird. Die hydraulisch geförderte Asche wird einem Behälter zugeführt, aus dem sie zur Entwässerung in einen Schwingentwässerer gegeben wird. Nach der Behandlung der Asche in dem Schwingentwässerer erreicht die Asche wieder ihren anfänglichen Wasseranteil. Die Entwässerung der Asche in dem Schwingentwässerer dient damit nur der Entfernung des als Fördermittel zugesetzten Wassers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in einer Kohlenstaubfeuerung anfallende und in einem Wasserbad gekühlte Asche wirksam zu entwässern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Schwingentwässerer sind z. B. aus der DE-A-2 856 431 und der DE-C-3 013 668 an sich bekannt. Diese Schwingentwässerer wurden bislang für die Entwässerung, Siebung und Reinigung von Sanden eingesetzt. Es zeigte sich überraschend, daß die besonderen Aschen aus einer Nox-armen Kohlenstaubfeuerung sich mit Hilfe eines derartigen Schwingentwässerers soweit entwässern lassen, daß die bislang aufgetretenen Schwierigkeiten wirksam behoben werden konnten.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
schematisch eine Naßentascheranlage,
Fig. 2
einen Schwingentwässerer in einer Naßentascheranlage und
Fig. 3
einen Schwingentwässerer an einer anderen Stelle innerhalb einer Naßentascheranlage.
Von einem Dampferzeuger ist nur der untere Teil einer Brennkammer 1 gezeigt, die mit einer Kohlenstaubfeuerung versehen ist. Die Kohlenstaubfeuerung wird so betrieben, daß der Gehalt an Stickoxiden im Rauchgas möglichst gering ist.
Dazu wird einerseits die Rohkohle weitgehend aufgemahlen und andererseits in der Brennkammer 1 eine Brennkammertemperatur eingehalten, die unterhalb des Schmelzpunktes der in der Kohle enthaltenen Asche liegt. Die bei der Verbrennung der Kohle entstehende Asche fällt daher feinkörnig und trocken, das heißt nicht geschmolzen, an.
Die Asche gelangt gemäß Fig. 1 aus der Brennkammer 1 zur Kühlung in einen Naßentascher 2. Der Naßentascher 2 besteht aus einen mit Löschwasser gefüllten Trog 3, der einen waagerechten und einen ansteigenden Teil aufweist. Der Naßentascher 2 ist mit einem Wasserzulauf 4, einem Überlauf 5 und einer Entleerleitung 6 versehen. Zur Abdichtung gegenüber der Außenatmosphäre ist der untere Teil der Wände der Brennkammer 1 durch ein Eintauchstück 7 verlängert, das in das Wasserbad innerhalb des Naßentaschers 2 eintaucht.
Innerhalb des Naßentaschers 2 läuft ein Kratzkettenförderer 8 um. Dieser Kratzkettenförderer 8 trägt die in dem Wasserbad gekühlte Asche über einen Abwurf 9 am Ende des schräg ansteigenden Teil des Naßentaschers 2 aus. Die ausgetragene Asche wird von einem unterhalb des Abwurfes 9 angeordneten Schrägförderer 10 zu einem Aschesilo 11 gefördert. Der Schrägförderer kann auch entfallen, und die Asche direkt in den Aschesilo 11 gefördert werden. Der Aschesilo 11 ist mit einem Austragsorgan 12 versehen, über das der Aschesilo 11 auf ein Förderband 13 oder ein Transportfahrzeug entleert wird.
Aufgrund ihrer besonderen Struktur nimmt die Asche bei der Kühlung innerhalb des Wasserbades des Naßentaschers 2 große Menge an Wasser auf. Dieser Wasseranteil, der bis zu 50% und mehr betragen kann, stört die Weiterförderung und die Bunkerung der Asche. Zu diesem Zweck ist innerhalb der Naßentascheranlage ein Schwingentwässerer 14 angeordnet. Dieser Schwingentwässerer 14 kann unmittelbar hinter dem Abwurf 9 des Naßentaschers 2 (Fig. 3), hinter dem Abwurf des Schrägförderers 10 oder, wie in Fig. 2 dargestellt, unterhalb des Aschesilos 11 angeordnet sein.
Zum grundsätzlichen Aufbau des Schwingentwässerers 14 gehören ein schwingbarer, mit einem Schwingantrieb 15 versehener Siebkasten 16, in dem ein Siebboden 17 angeordnet ist. Der Siebkasten 16 besitzt an einer Stirnseite eine Abwurfeinrichtung 18 für das entwässerte Gut. Im Bereich der anderen Stirnseite befindet sich oberhalb des Siebbodens 17 eine Aufgabeeinrichtung 19 für die nasse Asche.
Auf dem Siebboden 17 des Schwingentwässerers 14 wird von der aufgegebenen, nassen Asche das Wasser abgetrennt, das sich in einer Auffangwanne 20 sammelt, die unterhalb des Siebkastens 16 vorgesehen ist. An den unteren Teil der Auffangwanne 20 ist eine Leitung 21 angeschlossen, die zu einem Zyklon 22 oder einer aus mehreren Zyklonen bestehende Zyklonanlage geführt ist. In der Leitung 21 ist eine Pumpe 23 angeordnet, die das abgetrennte Wasser zu dem Zyklon 22 pumpt. In dem Zyklon 22 werden aus dem Wasser die Schwebstoffe abgetrennt, die über eine an den Feststoffaustrag des Zyklons 22 angeschlossene Leitung 24 zu dem Schwingentwässerer 14 zurückgeführt werden. Das gereinigte Wasser wird aus dem Zyklon 22 entweder abgeführt oder zur Auffangwanne 20 zurückgeführt und über den Auslaß 28 der Auffangwanne 20 abgezogen (Fig. 2). In den Zyklon 22 mündet auch eine mit dem Überlauf 5 des Naßentaschers 2 verbundene Leitung 25 ein. Die Reinigung des Löschwassers aus dem Naßentascher 2 kann damit in das System der Entwässerung der Asche eingebunden werden.
Die entwässerte Asche wird die Abwurfeinrichtung 18 aus dem Schwingentwässerer 14 ausgetragen und gelangt auf ein Förderband 26, das sie z. B. in einen Silo 27 fördert. Die Asche weist nach der Behandlung in dem Schwingentwässerer 14 einen solchen Wassergehalt auf, daß sie ohne Schwierigkeiten weitergefördert und zwischengelagert werden kann. Außerdem zeichnet sich die so entwässerte Asche durch einen gleichmäßigen Wassergehalt aus, der die Weiterverarbeitung der Asche erleichtert.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Entwässerung von Asche, die bei der Verbrennung von staubförmiger Kohle in einer Kohlenstaubfeuerung anfällt, nach dem Austrag aus der Kohlenstaubfeuerung in einem mit Wasser gefüllten Naßentascher (2) gekühlt und auf einen Schwingentwässerer (14) gegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Kohlenstaubfeuerung in feinkörniger und nicht geschmolzener Form anfallende, in dem Naßentascher (2) Wasser aufnehmende und aus dem Naßentascher (2) über einen ansteigenden Teil des Naßentaschers mechanisch ausgetragene Asche auf den Schwingentwässerer (14) gegeben, dort von dem anhaftenden Wasser befreit und in einen transport- und weiterverarbeitungsfähigen Zustand überführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Asche unmittelbar nach dem Abwurf aus dem Naßentascher (2) dem Schwingentwässerer (14) zugeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Asche nach der Förderung über einen Förderer oder nach einer Zwischenbunkerung in einem Silo dem Schwingentwässerer (14) zugeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 unter Verwendung eines mit einem Überlauf (5) versehenen Naßentaschers (2), dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserüberlauf des Schwingentwässerers (14) einer Zyklonanlage zugeführt wird, daß der Feststoffaustrag der Zyklonanlage dem Schwingentwässerer (14) zurückgeführt wird und daß der Überlauf (5) des Naßentaschers (2) ebenfalls der Zyklonanlage zugeführt wird.
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