EP1955772B1 - Mahleinrichtung für eine Kraftwerksanlage - Google Patents

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EP1955772B1
EP1955772B1 EP08100832.8A EP08100832A EP1955772B1 EP 1955772 B1 EP1955772 B1 EP 1955772B1 EP 08100832 A EP08100832 A EP 08100832A EP 1955772 B1 EP1955772 B1 EP 1955772B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cavity
wear
cavities
impact
grinding device
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP08100832.8A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP1955772A2 (de
EP1955772A3 (de
Inventor
Peter Helmut Breuhaus
Jaroslaw Szwedowicz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Technology GmbH
Original Assignee
Alstom Technology AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Technology AG filed Critical Alstom Technology AG
Priority to PL08100832T priority Critical patent/PL1955772T3/pl
Publication of EP1955772A2 publication Critical patent/EP1955772A2/de
Publication of EP1955772A3 publication Critical patent/EP1955772A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1955772B1 publication Critical patent/EP1955772B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/14—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices
    • B02C13/18—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices with beaters rigidly connected to the rotor
    • B02C13/1807—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices with beaters rigidly connected to the rotor the material to be crushed being thrown against an anvil or impact plate
    • B02C13/1835—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices with beaters rigidly connected to the rotor the material to be crushed being thrown against an anvil or impact plate by means of beater or impeller elements fixed in between an upper and lower rotor disc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/26—Details
    • B02C13/28—Shape or construction of beater elements
    • B02C13/2804—Shape or construction of beater elements the beater elements being rigidly connected to the rotor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2210/00—Codes relating to different types of disintegrating devices
    • B02C2210/01—Indication of wear on beaters, knives, rollers, anvils, linings and the like

Definitions

  • the invention relates to a grinder for a power plant, in particular a beater mill for a coal power plant.
  • the invention also relates to a method for producing a plurality of cavities and at least one connecting cavity connecting these cavities in a grinder.
  • the invention relates to a power plant equipped with a grinding device according to the invention.
  • the coal used for firing is usually ground.
  • so-called beater wheel mills which have a grinding tool rotating at up to 1,500 revolutions per minute.
  • the coal is thereby comminuted by the impact and impact effect within the rotating impact or grinding tool in the often armored mill housing.
  • the crushed by the beater mill fuel is often fed through a solids blower, which also causes additional drying of the fuel, a furnace of the power plant.
  • the invention deals with the problem of providing for a grinder an improved or at least another embodiment, which is particularly characterized in that a degree of wear of the grinding tool can be detected and evaluated, thereby replacing the Grinding tool or arranged thereon impact / impact elements can be made as needed.
  • the invention is based on the general idea to provide a control device which monitor a degree of wear of the grinding tool and can generate appropriate signals as needed.
  • Mahl in this case has a rotating grinding tool and a surrounding this Mahlgephaseuse, wherein the grinding tool abnutzendes impact / impact elements are arranged during operation of the grinder.
  • At least one of these impact / impact elements at least one cavity is provided, which is acted upon by internal pressure and which is spaced apart to a wear-exposed side of the impact / impact element is arranged in such a way that at a defined degree of wear, an opening of the cavity.
  • the cavity communicating with a at least the pressure in the cavity detecting control device is connected.
  • the cavity and the control device form a closed pressurizable system, which is only opened by appropriate wear of the impact / impact elements. If a removal of the impact / impact elements has progressed so far that the cavity is opened on the side exposed to wear, the pressure in the cavity drops, which can be detected by the control device.
  • the pressure drop can trigger, for example, a first warning signal, as with the opening of the cavity a related degree of wear is reached.
  • the invention offers the great advantage that the grinding tool can be operated until the opening of the at least one cavity, without the fear that material-related failures will occur.
  • the degree of wear of the impact / impact elements has reached a certain value, in which, for example, an exchange of the associated impact / impact element must take place.
  • an operating time can be set at least approximately.
  • a plurality of cavities are provided with a different distance to a wear-exposed side of the impact / impact element in at least one impact / impact element.
  • the cavities are opened one after the other, thereby creating a stepped control system. If, for example, three cavities are provided, each with a different distance from the wear-exposed side of the impact / impact element, at a certain degree of wear initially only that cavity is opened whose distance to the wear-exposed side of the impact / impact element is lowest. If, during further operation, the second cavity is then opened, this is a clear indicator of an imminent replacement of the impact / impact elements.
  • the control device detects a stepped pressure drop or a stepped mass / volume flow from the pressurized cavity to the outside, as a result of which the respectively associated degree of wear is simple and nevertheless very precisely detectable.
  • the thus formed and arranged cavities thus form a simple and accurate together with the control device operating early warning system, whereby the maintenance and the associated downtime of the grinder can be better and thus controlled more economically.
  • the at least one cavity is exposed to a gas, in particular to air, or to a liquid, in particular to water pressure.
  • a pressure drop is detectable.
  • a liquid, especially water is used, since it can lead to an increase in the risk of explosion when using an oxidizer, such as air, which is not to be feared when using water .
  • the example shows, however, that the pressure medium within the cavities can be individually adapted to the respective requirements.
  • Corresponding Fig. 1 has a grinding device 1 according to the invention for a power plant, not shown, which may be formed, for example, as a beater wheel for a coal power plant, a rotating grinding tool 2 and a surrounding this grinding housing 3.
  • Both the grinding tool 2 and the grinding housing 3 consist of a very abrasion-resistant or resistant material and can in particular be armored, since during operation of the grinding device 1 considerable wear forces act on the grinding tool 2.
  • coal is finely ground, for example, to improve a subsequent combustion in the power plant.
  • the comminuting effect is generated by so-called impact / impact elements 4, which are arranged on the rotating grinding tool 2 and which wear in not unerblichem extent during operation of the grinder 1.
  • a degree of wear depends in particular on a proportion of impurities in the coal, such as sand, from, so that depending on the composition of the coal to be ground life expectancy in particular the impact and baffle elements 4 may be different lengths. This results in the problem that a maintenance or a replacement interval of the impact / impact elements 4 is difficult to predict.
  • At least one cavity 5 (see FIG. 2) is provided in at least one impact element 4.
  • Fig. 2 which is aufschlagbar with an internal pressure and which is spaced to a wear-exposed side 6 of the impact / impact element 4 is arranged. If, during operation of the grinding device 1, the wear-exposed side 6 of the impact / impact element 4 is subjected to increasing erosion / wear, the wear eventually reaches the cavity 5 and opens it, the exact distance between the side 6 and the cavity 5 a degree of wear is exactly predictable or fixable.
  • the cavity 5 is opened, there is an escape of the pressure stored therein, which is detected by a control device, not shown, which is communicatively connected to the at least one cavity 5.
  • Fig. 2 According to the impact / impact element 4 off Fig. 2 are a total of three cavities 5, 5 ', 5 "provided, which at the in Fig. 2 shown embodiment run parallel and extend in wear direction 7.
  • a distance between the side 6 and the connecting cavity 8 is denoted by L and the respective longitudinal extent of the individual cavities 5", 5 'and 5 h 1 , h 2 , h 3 .
  • Lh 3 the distance between the wear-exposed side 6 Lh 3 , while a distance between the wear-exposed side 6 and the Cavity 5 "Lh 1. Since h 1 is significantly smaller than h 3 , the distance Lh 3 is significantly smaller than the distance Lh 1 .
  • the control device 9 is expediently designed to monitor a mass flow and / or a volumetric flow and / or a pressure drop which occurs as a result of a cavity 5, 5 ', 5 "opened by a corresponding degree of wear Cavity 5, the pressure drop or a leakage current is significantly lower than is the case with equally open cavities 5, 5 ', 5 "the case. On the size of the leakage current thus the degree of wear of the impact / impact elements 4 can be determined. Also the Fig. 2 it can be seen that the connecting cavity 8 connecting the cavities 5, 5 ', 5 "is orthogonal to the cavities 5, 5', 5".
  • the invention provides for the cavities 5, 5 ', 5 "and the connecting cavity 8 to be pressurized, wherein as a pressure medium, for example, a gas, in particular air, or a liquid, in particular water, may be provided Beater wheel mill, which is used for coal grinding, is preferred as the pressure medium, for example water, since air constitutes an oxidizer and increases the latent risk of explosion is tuned.
  • a pressure medium for example, a gas, in particular air, or a liquid, in particular water
  • Beater wheel mill which is used for coal grinding, is preferred as the pressure medium, for example water, since air constitutes an oxidizer and increases the latent risk of explosion is tuned.
  • FIG. 3a to 3c an inventive method for producing at least one cavity 5 and at least one connecting cavity 8 in a grinder 1 according to the invention is shown.
  • the connecting cavity 8 is introduced into the impact / impact element 4, in particular lasered or drilled.
  • the connecting cavity 8 extends substantially parallel to the wear-exposed side 6.
  • the at least one cavity 5 is introduced into the impact / impact element 4 in such a way, again lasered or drilled, that it intersects the connecting cavity 8.
  • further cavities can be introduced into the respective impact / impact element 4.
  • the cavity 5 ends at a distance from the wear-exposed side 6 of the impact / impact element 4.
  • the cavity 5 or other cavities are then closed so that they only pass over the at least one Connecting cavity 8 communicate with each other and / or with the control device 9.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Mahleinrichtung für eine Kraftwerksanlage, insbesondere eine Schlagradmühle für ein Kohlekraftwerk. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung mehrerer Hohlräume sowie zumindest eines diese Hohlräume verbindenden Verbindungshohlraums bei einer Mahleinrichtung. Außerdem betrifft die Erfindung eine mit einer erfindungsgemäßen Mahleinrichtung ausgestatteten Kraftwerksanlage.
    • Stand der Technik
  • Um eine Feuerung bei einem Kohlekraftwerk gleichmäßig und insbesondere besser betreiben zu können, wird die zur Befeuerung verwendete Kohle üblicherweise gemahlen. Hierzu werden sogenannte Schlagradmühlen verwendet, die ein mit bis zu 1.500 Umdrehungen pro Minute rotierendes Mahlwerkzeug aufweisen. Die Kohle wird dabei durch die Schlag- und Prallwirkung innerhalb des sich drehenden Schlag- bzw. Mahlwerkzeugs im oftmals gepanzerten Mühlengehäuse zerkleinert. Der durch die Schlagradmühle zerkleinerte Brennstoff wird oftmals über ein Feststoffgebläse, welches darüber hinaus eine zusätzliche Trocknung des Brennstoffes bewirkt, einem Feuerraum des Kraftwerks zugeführt.
  • Da insbesondere die rotierenden Mahlwerkzeuge naturgemäß einer starken Abnutzung ausgesetzt sind, müssen diese in Abhängigkeit eines Abnutzungsgrades oder turnusmäßig ausgetauscht werden. Ein Austausch des Mahlwerkzeuges ist dabei immer gleichbedeutend mit einer Stillstandszeit der Mahleinrichtung und verbunden damit mit hohen Ausfallskosten. Für die Wirtschaftlichkeit der Mahleinrichtung ist es insbesondere interessant zu wissen, wie lange das Mahlwerkzeug einsetzbar ist, wann der Zeitpunkt des Austausches erreicht ist. Eine beispielhafte Lösung für das Problem wurde in der Druckschrift DD 301 325 vorgeschlagen. Wird dieser Zeitpunkt nämlich überschritten, so lässt entweder die Mahlwirkung der Mahleinrichtung nach oder die Mahleinrichtung nimmt Schaden.
    • Darstellung der Erfindung
  • Hier setzt die Erfindung an. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Mahleinrichtung eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, welche sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass ein Abnutzungsgrad des Mahlwerkzeuges erfasst und ausgewertet werden kann und dadurch ein Austausch des Mahlwerkzeuges bzw. der daran angeordneten Schlag-/Prallelemente bedarfsgerecht vorgenommen werden kann.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsform sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Kontrolleinrichtung vorzusehen, welche einen Abnutzungsgrad des Mahlwerkzeuges überwachen und bei Bedarf entsprechende Signale erzeugen kann. Die erfindungsgemäße Mahleinrichtung weist dabei ein rotierendes Mahlwerkzeug sowie ein dieses umgebendes Mahlgehäuse auf, wobei am Mahlwerkzeug sich beim Betrieb der Mahleinrichtung abnutzendes Schlag-/Prallelemente angeordnet sind. In zumindest einem dieser Schlag-/Prallelemente ist zumindest ein Hohlraum vorgesehen, welcher mit Innendruck beaufschlagbar ist und welcher beabstandet zu einer der Abnutzung ausgesetzten Seite des Schlag-/Prallelementes angeordnet ist und zwar derart, dass bei einem definierten Abnutzungsgrad ein Öffnen des Hohlraumes erfolgt. Dabei ist der Hohlraum kommunizierend mit einer zumindest den Druck im Hohlraum erfassenden Kontrolleinrichtung verbunden. Im normalen Betriebszustand bilden der Hohlraum und die Kontrolleinrichtung ein geschlossenes druckbeaufschlagbares System, welches erst durch eine entsprechende Abnutzung der Schlag-/Prallelemente geöffnet wird. Ist ein Abtrag an den Schlag-/Prallelementen soweit so weit fortgeschritten, dass der Hohlraum an der der Abnutzung ausgesetzten Seite geöffnet wird, so fällt der Druck im Hohlraum ab, was von der Kontrolleinrichtung detektiert werden kann. Der Druckabfall kann dabei beispielsweise ein erstes Warnsignal auslösen, da mit dem Öffnen des Hohlraums ein in Zusammenhang stehender Abnutzungsgrad erreicht ist. Die Erfindung bietet den großen Vorteil, dass das Mahlwerkzeug bis zum Öffnen des zumindest einen Hohlraums betrieben werden kann, ohne das befürchtet werden muss, dass es zu materialbedingten Ausfällen kommt. Ist der zumindest eine Hohlraum durch einen entsprechenden Materialabtrag geöffnet, so hat der Abnutzungsgrad der Schlag-/Prallelemente einen bestimmten Wert erreicht, bei welchem beispielsweise ein Austausch des zugehörigen Schlag-/Prallelements erfolgen muss. Durch den Abstand zwischen der der Abnutzung ausgesetzten Seite bzw. Oberfläche und dem im Schlag-/Prallelement angeordneten Hohlraum kann eine Betriebsdauer zumindest ungefähr festgelegt werden. Von weiterem großen Vorteil ist, dass die erfindungsgemäße Mahleinrichtung eine vom Mahlgut unabhängige Kontrolle des Abnutzungsgrades erlaubt, so dass beispielsweise unterschiedlich hohe Sandanteile in der Kohle nicht mehr durch unterschiedlich lange Laufzeiten der Mahleinrichtung berücksichtigt werden müssen, sondern die Mahleinrichtung kann stets bis zum von der Kontrolleinrichtung detektierten Druckabfall betrieben werden. Da insbesondere auch die Schlag-/Prallelemente im Austausch und in den Materialkosten teuer sind, können diese dank der erfindungsgemäßen Kontrolleinrichtung besonders wirtschaftlich eingesetzt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind in zumindest einem Schlag-/Prallelement mehrere Hohlräume mit unterschiedlichem Abstand zu einer der Abnutzung ausgesetzten Seite des Schlag-/Prallelements vorgesehen. Hierdurch kann erreicht werden, dass bei einem fortschreitenden Abnutzungsgrad die Hohlräume nacheinander geöffnet werden und dadurch ein gestuftes Kontrollsystem geschaffen wird. Sind beispielsweise drei Hohlräume mit jeweils unterschiedlichem Abstand zu der der Abnutzung ausgesetzten Seite des Schlag-/Prallelements vorgesehen, so wird bei einem bestimmten Abnutzungsgrad zunächst lediglich derjenige Hohlraum geöffnet, dessen Abstand zu der der Abnutzung ausgesetzten Seite des Schlag-/Prallelements am geringsten ist. Wird bei weiterem Betrieb dann der zweite Hohlraum geöffnet, so ist dies ein eindeutiger Indikator für ein bevorstehendes Austauschen der Schlag-/Prallelemente. Wird schließlich durch die fortschreitende Abnutzung der dritte Hohlraum geöffnet, so kann dies beispielsweise gleichbedeutend damit sein, dass ein maximal zulässiger Abnutzungsgrad erreicht ist und das entsprechende Schlag-/Prallelement nunmehr ausgetauscht werden muss. Durch das nacheinander öffnen der unterschiedlichen Hohlräume erfasst die Kontrolleinrichtung einen gestuften Druckabfall bzw. einen gestuft ansteigenden Massen-/Volumenstrom vom druckbeaufschlagten Hohlraum nach außen, wodurch der jeweils damit einhergehende Abnutzungsgrad einfach und dennoch sehr exakt erfassbar ist. Die derart ausgebildeten und angeordneten Hohlräume bilden somit zusammen mit der Kontrolleinrichtung ein einfaches und genau arbeitendes Frühwarnsystem, wodurch die Wartungsarbeiten und die damit verbundenen Stillstandszeiten der Mahleinrichtung besser und damit ökonomischer gesteuert werden können.
  • Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der zumindest eine Hohlraum mit einem Gas, insbesondere mit Luft, oder mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit Wasserdruck beaufschlagt. Wichtig hierbei ist lediglich, dass beim Öffnen des Hohlraums ein Druckabfall detektierbar ist. So ist deshalb vorstellbar, dass insbesondere bei einer Schlagradmühle für ein Kohlekraftwerk eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, verwendet wird, da es bei Verwendung eines Oxidators, beispielsweise Luft, zu einer Erhöhung einer Explosionsgefahr kommen kann, welche bei der Verwendung von Wasser nicht zu befürchten ist. Das Beispiel zeigt jedoch, dass das Druckmedium innerhalb der Hohlräume individuell an die jeweiligen Anforderungen anpassbar ist.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Mahleinrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
  • Es zeigen dabei, jeweils schematisch,
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Mahleinrichtung für eine Kraftwerksanlage mit einem extrahierten rotationsfähigen Mahlwerkzeug,
    Fig. 2
    eine Ansicht auf ein erfindungsgemäßes Schlag-/Prallelement mit innenliegenden Hohlräumen,
    Fig. 3a bis 3c
    einzelne Verfahrensschritte zum Herstellen der Hohlräume innerhalb des Schlag-/Prallelements.
  • Entsprechend Fig. 1 weist eine erfindungsgemäße Mahleinrichtung 1 für eine nicht gezeigte Kraftwerksanlage, welche beispielsweise als Schlagradmühle für ein Kohlekraftwerk ausgebildet sein kann, ein rotierendes Mahlwerkzeug 2 sowie ein dieses umgebendes Mahlgehäuse 3 auf. Dabei bestehen sowohl das Mahlwerkzeug 2 als auch das Mahlgehäuse 3 aus einem sehr abbriebfesten bzw. wiederstandsfähigen Material und können insbesondere gepanzert ausgebildet sein, da beim Betrieb der Mahleinrichtung 1 erheblich Abnutzungskräfte auf das Mahlwerkzeug 2 einwirken. In der Mahleinrichtung 1 wird beispielsweise Kohle feingemahlen, um eine spätere Verbrennung im Kraftwerk zu verbessern. Die zerkleinernde Wirkung wird dabei von sogenannten Schlag-/Prallelementen 4 erzeugt, welche an dem rotierenden Mahlwerkzeug 2 angeordnet sind und welche sich beim Betrieb der Mahleinrichtung 1 in nicht unerblichem Maße abnutzen. Ein Abnutzungsgrad hängt dabei insbesondere von einem Anteil an Fremdbestandteilen in der Kohle, wie beispielsweise Sand, ab, so dass je nach Zusammensetzung der zu mahlenden Kohle die Lebenserwartung insbesondere der Schlag- und Prallelemente 4 unterschiedlich lang sein kann. Daraus resultiert das Problem, dass sich ein Wartungs- bzw. ein Austauschintervall der Schlag-/Prallelemente 4 nur schwer vorhersagen lässt.
  • Um eine derartige Vorhersage der Lebensdauer bzw. des Wartungs- und/oder Austauschintervalls zuverlässig machen zu können, ist in zumindest einem Schlag-/Prallelement 4 zumindest ein Hohlraum 5 (vgl. Fig. 2) vorgesehen, der mit einem Innendruck aufschlagbar ist und der beabstandet zu einer der Abnutzung ausgesetzten Seite 6 des Schlag-/Prallelements 4 angeordnet ist. Wird im Betrieb der Mahleinrichtung 1 die der Abnutzung ausgesetzte Seite 6 des Schlag-/Prallelements 4 einer zunehmenden Abtragung/Abnutzung ausgesetzt, so erreicht die Abnutzung irgendwann den Hohlraum 5 und öffnet diesen, wobei durch den genau festgelegten Abstand zwischen der Seite 6 und dem Hohlraum 5 ein Abnutzungsgrad exakt vorhersagbar bzw. festlegbar ist. Beim Öffnen des Hohlraums 5 erfolgt ein Entweichen des in diesem gespeicherten Drucks, der von einer nicht gezeigten Kontrolleinrichtung 9 erfasst wird, welche kommunizierend mit dem zumindest einen Hohlraum 5 verbunden ist.
  • Gemäß dem Schlag-/Prallelement 4 aus Fig. 2 sind insgesamt drei Hohlräume 5, 5', 5" vorgesehen, welche bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel parallel verlaufen und sich in Abnutzungsrichtung 7 erstrecken. Dabei sind die Hohlräume 5, 5', 5" über einen Verbindungshohlraum 8 kommunizierend miteinander verbunden, der seinerseits kommunizierend mit der Kontrolleinrichtung 9 verbunden ist.
  • Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Hohlräume 5, 5', 5" jeweils einen unterschiedlichen Abstand zu der der Abnutzung ausgesetzten Seite 6 auf. Hierbei wird ein Abstand zwischen der Seite 6 und dem Verbindungshohlraum 8 mit L bezeichnet und die jeweilige Längserstreckung der einzelnen Hohlräume 5", 5' und 5 h1, h2, h3. Demzufolge beträgt der Abstand zwischen dem Hohlraum 5 und der der Abnutzung ausgesetzten Seite 6 L-h3, während ein Abstand zwischen der der Abnutzung ausgesetzten Seite 6 und dem Hohlraum 5" L-h1 beträgt. Da h1 deutlich kleiner ist als h3, ist der Abstand L-h3 deutlich kleiner als der Abstand L-h1.
  • Durch die Anordnung mehrerer Hohlräume 5, 5', 5" mit unterschiedlichen Abständen zu der der Abnutzung ausgesetzten Seite 6 kann ein vom Abnutzungsgrad abhängiges Einstufen der Schlag-/Prallelemente 4 erfolgen, wobei bei einer Abtragung in Abtragungsrichtung 7 zunächst der Hohlraum 5, dann der Hohlraum 5' und üblicherweise zuletzt der Hohlraum 5" geöffnet werden. Durch dieses stufenartige Frühwarnsystem kann bereits ein Druckabfall beim Öffnen des Hohlraums 5 detektiert werden, wobei die Abtragung in diesem Stadium bereits ein gewisses Maß erreicht hat, jedoch noch keinen Anlass zu einer Wartung bzw. zu einem Austausch des Schlag-/Prallelementes 4 gibt. Wird beim weiteren Betrieb der Mahleinrichtung 1 dann der Hohlraum 5' geöffnet, so ist die Abtragung bzw. Abnutzung in Abnutzungsrichtung 7 bereits deutlich weiter fortgeschritten, so dass mit einem baldigen Austausch des Schlag-/Pragelements 4 gerechnet werden muss. Üblicherweise signalisiert das Öffnen des Hohlraums 5" ein derartig weites Fortschreiten des Abnutzungsgrades, dass nunmehr ein Austauschen des Schlag-/Prallelements 4 erfolgen muss, sofern eine Beschädigung der Mahleinrichtung 1 vermieden werden soll. Durch die Anordnung der Hohlräume 5, 5', 5" ist somit ein von dem zu mahlenden Stoff unabhängiges Frühwarnsystem gegeben, welches unabhängig von der Zusammensetzung des Mahlgutes stets eine objektive Auskunft darüber gibt, wie groß die Abnutzung der Schlag-/Prallelemente 4 ist. Dies war bei bisherigen Mahlwerkzeugen 2 nicht möglich, wobei stets die Gefahr bestand, dass bei einem hohen Sandanteil in der zu mahlenden Kohle eine deutlich stärkere Abnutzung des Mahlwerkzeuges 2 erfolgt, als bei einem geringeren Sandteil. Da die Zusammensetzung des Mahlgutes jedoch nicht immer bekannt war, musste somit das Mahlwerkzeug 2 turnusmäßig, oftmals auch viel zu früh, gewartet bzw. ausgetauscht werden, wodurch hohe Wartungs- bzw. Austauschkosten verursacht wurden. Ging man dagegen von einem weniger abrasiven Mahlgut aus, so konnte die Standzeit der Schlag-/Prallelemente 4 überschätzt werden, wodurch das gesamte Mahlwerkzeug Schaden nahm.
  • Selbstverständlich soll die Anordnung bzw. Anzahl der Hohlräume 5, 5', 5" gemäß den Fig. 2 und 3 rein exemplarisch verstanden werden, so dass auch eine andere Anordnung bzw. Anzahl der Hohlräume von der Erfindung mit umfasst sein soll.
  • Zweckmäßig ist die Kontrolleinrichtung 9 zur Überwachung eines Massen- und/oder eines Volumenstroms und/oder eines Druckabfalls ausgebildet, welcher sich in Folge eines durch eines entsprechenden Abnutzungsgrad geöffneten Hohlraumes 5, 5', 5" einstellt. Dabei ist klar, dass bei einem geöffneten Hohlraum 5 der Druckabfall bzw. ein Leckagestrom deutlich geringer ist, als dies bei gleichfalls geöffneten Hohlräumen 5, 5', 5" der Fall ist. Über die Größe des Leckagestromes kann somit der Abnutzungsgrad der Schlag-/Prallelemente 4 bestimmt werden. Ebenfalls der Fig. 2 entnommen werden kann, dass der die Hohlräume 5, 5', 5" miteinander verbindende Verbindungshohlraum 8 orthogonal zu den Hohlräumen 5, 5', 5" verläuft.
  • Wie eingangs erwähnt, sieht die Erfindung vor, die Hohlräume 5, 5', 5" sowie den Verbindungshohlraum 8 mit Druck zu beaufschlagen, wobei als Druckmedium beispielsweise ein Gas, insbesondere Luft, oder eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, vorgesehen sein kann. Bei einer Schlagradmühle, welche zur Kohlemahlung verwendet wird, ist dabei als Druckmedium, beispielsweise Wasser der Vorzug zu geben, da Luft einen Oxidator darstellt und eine latent vorhandene Explosionsgefahr erhöht. Selbstverständlich ist dabei denkbar, dass das Druckmedium individuell auf die jeweilig herrschenden Anforderungen in der Mahleinrichtung 1 abgestimmt ist.
  • In den Fig. 3a bis 3c wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung zumindest eines Hohlraums 5 sowie zumindest eines Verbindungshohlraumes 8 bei einer Mahleinrichtung 1 gemäß der Erfindung dargestellt. Zunächst wird hierzu der Verbindungshohlraum 8 in das Schlag-/Prallelement 4 eingebracht, insbesondere gelasert oder gebohrt. Bei dem in Fig. 3a dargestellten Beispiel erstreckt sich der Verbindungshohlraum 8 im wesentlichen parallel zu der der Abnutzung ausgesetzten Seite 6. Anschließend wird der zumindest eine Hohlraum 5 derart in das Schlag-/Prallelement 4 eingebracht, ebenfalls wiederum gelasert oder gebohrt, dass er den Verbindungshohlraum 8 kreuzt. Selbstverständlich können noch weitere, nicht gezeigte Hohlräume in das jeweilige Schlag-/Prallelement 4 eingebracht werden. Erfindungsgemäß endet dabei der Hohlraum 5 beabstandet zu der der Abnutzung ausgesetzten Seite 6 des Schlag-/Prallelements 4. Bei einem weiteren Verfahrensschritt wird dann der Hohlraum 5 bzw. ebenso weitere Hohlräume - soweit vorhanden - so verschlossen, dass sie nur noch über den zumindest einen Verbindungshohlraum 8 miteinander und/oder mit der Kontrolleinrichtung 9 kommunizieren. Dabei wird der Verschluss des Hohlraumes 5 bzw. weiterer nicht gezeigter Hohlräume auf einer der Abnutzung abgewandten Seite 10 des Schlag-/Prallelements 4, wie in Fig. 3c gezeigt, eingebracht.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Mahleinrichtung
    2
    Mahlwerkzeug
    3
    Mahlgehäuse
    4
    Schlag-/Prallelement
    5
    Hohlraum
    6
    der Abnutzung ausgesetzte Seite des Schlag-/Prallelements 4
    7
    Abnutzungseinrichtung
    8
    Verbindungshohlraum
    9
    Kontrolleinrichtung
    10
    der Abnutzung abgewandte Seite des Schlag-/Prallelements 4

Claims (10)

  1. Mahleinrichtung (1) für eine Kraftwerksanlage, insbesondere eine Schlagradmühle für ein Kohlekraftwerk, mit einem rotierenden Mahlwerkzeug (2) und einem dieses umgebenden Mahlgehäuse (3),
    - wobei das rotierende Mahlwerkzeug (2) sich beim Betrieb der Mahleinrichtung (1) abnutzende Schlag-/Prallelemente (4) aufweist,
    - wobei in zumindest einem Schlag- und Prallelement (4) zumindest ein Hohlraum (5, 5', 5") vorgesehen ist, der mit Innendruck beaufschlagbar ist und der beabstandet zu einer der Abnutzung ausgesetzten Seite (6) des Schlag-/Prallelementes (4) angeordnet ist, derart, dass bei einem definierten Abnutzungsgrad ein Öffnen des Hohlraumes (5) erfolgt,
    - wobei der zumindest eine Hohlraum (5) kommunizierend mit einer zumindest den Druck im Hohlraum (5) erfassenden Kontrolleinrichtung (9) verbunden ist.
  2. Mahleinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der zumindest eine Hohlraum (5) in Abnutzungsrichtung (7) des Schlag-/Prallelementes (4) verläuft.
  3. Mahleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in zumindest einem Schlag- und Prallelement (4) mehrere Hohlräume (5, 5', 5") mit unterschiedlichem Abstand zu einer der Abnutzung ausgesetzten Seite (6) des Schlag-/Prallelementes (4) vorgesehen sind.
  4. Mahleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest zwei Hohlräume (5, 5') über einen Verbindungshohlraum (8) kommunizierend miteinander verbunden sind, der kommunizierend mit der Kontrolleinrichtung (9) verbunden ist.
  5. Mahleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kontrolleinrichtung (9) zur Überwachung eines Massen- und/oder eines Volumenstroms und/oder eines Druckabfalls ausgebildet ist, der sich in Folge eines durch einen entsprechenden Abnutzungsrad geöffneten Hohlraums (5, 5', 5") einstellt.
  6. Mahleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest zwei Hohlräume (5, 5') im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, während der die Hohlräume (5, 5') miteinander verbindende Verbindungshohlraum (8) orthogonal dazu verläuft.
  7. Mahleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der zumindest eine Hohlraum (5, 5', 5") mit einem Gas, insbesondere mit Luft, oder mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit Wasser, druckbeaufschlagt ist.
  8. Verfahren zur Herstellung mehrerer Hohlräume (5) sowie zumindest eines diese Hohlräume verbindenden Verbindungshohlraums (8) bei einer Mahleinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem zunächst der Verbindungshohlraum (8) und dann zumindest zwei den Verbindungshohlraum (8) kreuzende Hohlräume (5) in das Schlag-/Prallelement (4) eingebracht werden, wobei die Hohlräume (5) beabstandet zu einer der Abnutzung ausgesetzten Seite (6) des Schlag-/Prallelementes (4) enden und bei dem dann die Hohlräume (5) so verschlossen werden, dass sie nur noch über den zumindest einen Verbindungshohlraum (8) miteinander und mit der Kontrolleinrichtung (9) kommunizieren.
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest ein Hohlraum (5) und/oder zumindest ein Verbindungshohlraum (8) gebohrt oder gelasert wird.
  10. Kraftwerksanlage, insbesondere ein Kohlekraftwerk, mit einer Mahleinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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