WO2010057512A1 - Verfahren zur aufbereitung von braunkohle - Google Patents

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    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the invention relates to a process for the treatment of lignite for combustion and / or gasification in order to generate electricity, wherein the lignite wet lignite is first pre-broken and then comminuted in a grinder and then the milled coal is fed to a drying.
  • Such a method is known for example from 196 18 880 A1.
  • a rupture of the lignite wet lignite takes place on a grain size of about 50-150 mm.
  • a foreign body balance of wood residues, xylitol contents, admixtures of pyrite, metal and non-metallic foreign bodies, etc . The FremdMechauss is a multi-stage fine grain processing downstream. In this case, for example, a multi-stage fine grinding with appropriate sieve classification is provided.
  • the processed fine grain is fed to a fluidized bed dryer, in which inevitably process-related an internal post-shredding of lignite takes place.
  • a subsequent screening of the drying coal downstream of the dryer and a subsequent grinding of the oversize particles takes place. It has been found to be energetically particularly favorable for the power plant process, the comminuted raw lignite in the manner described above in a fluidized bed dryer to dry and in dried form the
  • Fluid bed dryers equipped with relatively close-packed heat exchangers can lead to significant operational problems that significantly affect the performance and efficiency of the process. Attempts have therefore been made to make both the pre-crushing of brown coal more effective, and to improve the foreign matter balance immediately after the pre-crushing.
  • the invention is therefore based on the object to improve a method of the type mentioned in terms of the retention of foreign substances and / or foreign bodies.
  • the object is achieved according to the invention by a method for the treatment of lignite for combustion and / or gasification for the purpose of generating electricity, wherein the lignite brown coal is first pre-broken and then comminuted in a grinder and then the milled coal is fed to a drying, the process itself characterized in that the milling device means for FremdMechausidos from the material flow are immediately downstream.
  • the invention is new ways in terms of foreign body inventory. Unlike in the prior art, the invention provides for downstream adjustment of the foreign matter content of the grinding. Although a certain proportion of foreign bodies and foreign matter would be withstood in a screening in the sense of a Siebklasstechnik, but the screening is usually done with regard to the desired separation section so that the
  • rescreening does not mean sieve classification in the true sense in which a particular separation cut within the grain fraction is desired. Rather, in the rescreening according to the invention, 100% of the brown coal should be in the sieve pass, i.e., this sifting is a control sieving.
  • the brown coal is suitably ground to an average grain size of 0-2 mm.
  • the lignite is subjected to their grinding a drying in a fluidized bed dryer.
  • the lignite is comminuted to a mean grain diameter (D50) of a maximum of 1 mm.
  • the subsequent screening is carried out using a screening device with a mesh size of at least 4 ⁇ 6 mm, preferably from about 6 ⁇ 10 mm to about 10 ⁇ 15 mm.
  • the comminution of the brown coal is carried out in two stages using two series-connected grinding devices, wherein the screening (control screening) takes place behind the second comminution stage.
  • the screening can be done by means of at least one ventilated and / or heated vibrating screen, which is connected downstream of the mill discharge.
  • the vibrating screen can be designed and arranged so that it is adapted to the geometry of the M ⁇ hlenaustrages. The invention will be explained below with reference to an embodiment shown in the drawings.
  • Figure 2 shows a part of the discharge from a coal mill with downstream
  • Vibrating screen and downstream trough chain conveyor Vibrating screen and downstream trough chain conveyor.
  • FIG. 1 shows only part of the coal processing of lignite for combustion in a boiler for generating steam.
  • the raw lignite with a water content of up to about 65% usually leaves the open pit with a maximum piece size of, for example, 300 mm.
  • the delivered from the open pit raw coal is pre-crushed by a crusher, not shown, to a grain size of, for example, 0-50 mm and fed via conveyor belts 1 one or more Rohkohlebunkern 2. Both in front of the crusher and behind the crusher, foreign matter retention is provided for the separation of foreign bodies such as metal parts or pieces of wood. Also, in the raw coal often larger amounts of more or less fused xylitol can be found.
  • the raw lignite coal is from the raw coal bunker 2 via a
  • the coal mill 5 may be formed, for example, in a known manner as a hammer mill or impact mill.
  • the first coal mill 5 is a comminution of lignite, for example, to a Grain size between 0 and 10 mm.
  • the first coal mill 5 can be followed directly by a second coal mill 6.
  • the milled brown coal emerges with an average grain size of, for example, 0-2 mm.
  • a control screen 7 is connected immediately downstream.
  • the sieve passage of the control sieve 7 is fed to a trough chain conveyor 8, which directly or indirectly feeds a fluidized bed drier, not shown.
  • the screen overflow of the control sieve 7 is completely out of the process.
  • the screen overflow of the control screen 7 can also be subjected to a sighting, for example, to be able to withstand wood and xylitol from the process.
  • the wood and / or xylitol are crushed as fibrous materials, for example, crushed in a cutting mill, and the process in crushed form.
  • the control screen 7 is designed as a vibrating screen with a relatively large mesh size of for example 6 x 10 mm, so that it is ensured that the discharge from the second coal mill 6, as far as this is lignite, goes through 100% of the screen passage.
  • control screen 7 is arranged in the form of a vibrating screen.
  • control screen 7 is arranged in a screen housing 11, which is approximately gas-tight connected to the discharge chute 9 of the coal mill 6.
  • the screen housing 11 is in turn connected with its Austragsschurre 12 to a designated 13 trough chain conveyor.
  • the screen housing 11 is heated by means of air.
  • an air connection 14 is provided via which the screen housing 11 is flushed with gas through the discharge chute 12 in the conveyor chain conveyor 8.
  • the heating and flushing of the Screen housing with air or flue gas serves to prevent caking of the fine coal within the screen housing 11 and / or on the sieve bottom 10.
  • the screen housing can be operated with a vacuum of 5-10 mbar.
  • an air outlet on the housing of the trough chain conveyor 13 is designated.
  • the screen housing 11 is provided with an open Siebaustritt 17 over which the screen overflow is withdrawn.
  • the screen overflow can be promoted for example to a designated band or in a container provided for this purpose.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Braunkohle zur Verbrennung und/oder Vergasung derselben zwecks Stromerzeugung, wobei die grubenfeuchte Braunkohle zunächst vorgebrochen und anschließend mehrstufig zerkleinert wird. Die gemahlene Kohle wird dann einer Trocknung in einem Wirbelbettrockner zugeführt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Mahleinrichtung eine Kontrollsiebung nachgeschaltet ist, wobei die Siebweite so gewählt ist, dass der Siebdurchgang der Braunkohle möglichst 100 % beträgt.

Description

Verfahren zur Aufbereitung von Braunkohle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Braunkohle zur Verbrennung und/oder Vergasung zwecks Stromerzeugung, wobei die grubenfeuchte Braunkohle zunächst vorgebrochen und anschließend in einer Mahleinrichtung zerkleinert wird und anschließend die gemahlene Kohle einer Trocknung zugeführt wird.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der 196 18 880 A1 bekannt. Bei dem Verfahren gemäß DE 196 18 880 A1 erfolgt zunächst eine Vorbrechung der grubenfeuchten Braunkohle auf eine Korngröße von etwa 50-150 mm. Nach der Vorbrechung erfolgt eine Fremdkörperaushaltung von Holzresten, Xylit-Anteilen, Beimengungen von Pyrit, metallenen und nichtmetallenen Fremdkörpern, etc.. Der Fremdkörperaushaltung ist eine mehrstufige Feinkornaufbereitung nachgeschaltet. Dabei ist beispielsweise eine mehrstufige Feinmahlung mit entsprechender Siebklassierung vorgesehen.
Das aufbereitete Feinkorn wird einem Wirbelbetttrockner zugeführt, in welchem zwangsläufig prozessbedingt eine interne Nachzerkleinerung der Braunkohle erfolgt. Je nach den Anforderungen des Kessels erfolgt eine Nachsiebung der Trockenkohle hinter dem Trockner und eine Nachmahlung des Überkornanteils. Es hat sich für den Kraftwerksprozess als energetisch besonders günstig herausgestellt, die zerkleinerte Rohbraunkohle in der vorbeschriebenen Art und Weise in einem Wirbelbetttrockner zu trocken und in getrockneter Form dem
Kessel zuzuführen. Es ist bekannt, dass durch eine energetisch günstige separate Vortrocknung der Wirkungsgrad eines Kraftwerks, insbesondere gegenüber einem konventionellen Kraftwerk mit Mahltrocknung gesteigert werden kann. Dabei ist es wichtig, den Trockner mit einem möglichst gleichmäßig feinen Kornspektrum an Braunkohle zu beschicken, wobei der Überkornanteil verhältnismäßig gering sein sollte, um die Wärmeübertragungsverhältnisse im Wirbelschichttrockner beziehungsweise Wirbelbetttrockner zu verbessern. Darüber hinaus wird hierdurch gewährleistet, dass bei mäßiger Fluidisierungsgeschwindigkeit bereits eine gute Fluidisierung der Braunkohle im Wirbelbettrockner eintritt.
Bei der Durchführung von Versuchen hat sich allerdings herausgestellt, dass sowohl Holzanteile der Kohle als auch Fremdstoffe in der Kohle in den
Wirbelbetttrocknern, die mit verhältnismäßig dicht gepackten Wärmetauschern ausgerüstet sind, zu erheblichen Betriebsproblemen führen können, die die Leistung und Effizienz des Verfahrens erheblich beeinträchtigen. Es sind daher Versuche unternommen worden, sowohl die Vorzerkleinerung der Braunkohle wirkungsvoller zu gestalten, als auch die Fremdkörperaushaltung unmittelbar nach der Vorzerkleinerung zu verbessern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art hinsichtlich der Aushaltung von Fremdstoffen und/oder Fremdkörpern zu verbessern.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Aufbereitung von Braunkohle zur Verbrennung und/oder Vergasung zwecks Stromerzeugung, wobei die grubenfeuchte Braunkohle zunächst vorgebrochen und anschließend in einer Mahleinrichtung zerkleinert wird und anschließend die gemahlene Kohle einer Trocknung zugeführt wird, wobei das Verfahren sich dadurch auszeichnet, dass der Mahleinrichtung Mittel zur Fremdkörperaushaltung aus dem Materialstrom unmittelbar nachgeschaltet sind.
Die Erfindung geht hinsichtlich der Fremdkörperaushaltung neue Wege. Anders als im Stand der Technik ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Fremdkörperaushaltung der Mahlung nachzuschalten. Ein gewisser Anteil an Fremdkörpern und Fremdstoffen würde zwar auch bei einer Nachsiebung im Sinne einer Siebklassierung ausgehalten werden, die Nachsiebung erfolgt jedoch üblicherweise im Hinblick auf den gewünschten Trennschnitt so, dass der
Überkornanteil einer Nachmahlung unterzogen wird und somit die ausgehaltenen Fremdstoffe zumindest eine gewisse Zeit im Kreislauf gefahren würden. Schließlich ist es nicht ausgeschlossen, dass während der Feinkohlenaufbereitung noch Fremdkörper in den Massenstrom gelangen. Es hat sich daher als besonders vorteilhaft herausgestellt, den aus der Mahleinrichtung austretenden Materialstrom einer Nachsiebung zu unterziehen, dergestalt, dass die Siebweite so gewählt wird, dass der Siebdurchgang der Braunkohle möglichst 100 % beträgt. Auf diese Art und Weise können Fremdkörper vor einer weiteren ggf. nachgeschalteten Siebklassierung ausgehalten werden.
Unter Nachsiebung im Sinne der Erfindung ist, wie vorstehend bereits erwähnt, keine Siebklassierung im eigentlichen Sinne zu verstehen, bei der ein bestimmter Trennschnitt innerhalb der Kornfraktion angestrebt wird. Vielmehr sollen sich bei der Nachsiebung gemäß der Erfindung 100 % der Braunkohle im Siebdurchgang befinden, d.h., diese Nachsiebung ist eine Kontrollsiebung.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird zweckmäßigerweise die Braunkohle auf eine durchschnittliche Korngröße von 0-2 mm vermählen. Die Braunkohle wird nach ihrer Vermahlung einer Trocknung in einem Wirbelbetttrockner unterzogen.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Braunkohle auf einen mittleren Korndurchmesser (D50) von maximal 1 mm zerkleinert wird.
Besonders bevorzugt erfolgt die Nachsiebung unter Verwendung einer Siebeinrichtung mit einer Maschenweite von wenigstens 4 x 6 mm, vorzugsweise von etwa 6 x 10 mm bis etwa 10 x 15 mm. Bei einer Variante des Verfahrens nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zerkleinerung der Braunkohle zweistufig unter Verwendung zweier hintereinandergeschalteter Mahleineinrichtungen erfolgt, wobei die Nachsiebung (Kontrollsiebung) hinter der zweiten Zerkleinerungsstufe erfolgt.
Die Nachsiebung kann mittels wenigstens eines belüfteten und/oder beheizten Schwingsiebes erfolgen, das dem Mühlenaustrag unmittelbar nachgeschaltet ist.
Das Schwingsieb kann so ausgebildet und angeordnet sein, dass es der Geometrie des Mϋhlenaustrages angepasst ist. Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 einen Teil der einem Wirbelschichttrockner vorgeschalteten
Feinkohleaufbereitung, schematisch als Fließbild und
Figur 2 einen Teil des Austrags aus einer Kohlemühle mit nachgeschaltetem
Schwingsieb und nachgeschaltetem Trogkettenförderer.
In der Figur 1 ist nur ein Teil der Kesselkohle-Aufbereitung von Braunkohle zur Verbrennung in einem Kessel zur Dampferzeugung dargestellt.
Die Rohbraunkohle mit einem Wassergehalt von bis zu etwa 65 % verlässt üblicherweise mit einer maximalen Stückgröße von beispielsweise 300 mm den Tagebau. Die aus dem Tagebau angelieferte Rohkohle wird über einen nicht dargestellten Brecher auf eine Korngröße von beispielsweise 0-50 mm vorgebrochen und über Förderbänder 1 einem oder mehreren Rohkohlebunkern 2 zugeführt. Sowohl vor dem Brecher als auch hinter dem Brecher ist eine Fremdkörperaushaltung zur Absonderung von Fremdkörpern wie beispielsweise Metallteilen oder Holzstücken vorgesehen. Auch sind in der Rohkohle häufig größere Mengen an mehr oder weniger verwachsenem Xylit anzutreffen.
Es ist sinnvoll und wünschenswert, einen möglichst großen Anteil an Fremdkörpern und Fremdstoffen einschließlich Holz und Xylit aus der Rohkohle sowohl vor als auch nach dem Brechen auszuhalten.
Die Rohbraunkohle wird aus dem Rohkohlenbunker 2 über einen
Bunkerabzugsförderer 3 und eine nachgeschaltete Schwingrinne 4 einer ersten Kohlemühle 5 zugeführt. Die Kohlemühle 5 kann beispielsweise in bekannter Art und Weise als Hammermühle oder Prallmühle ausgebildet sein. In der ersten Kohlemühle 5 erfolgt eine Zerkleinerung der Braunkohle beispielsweise auf eine Korngröße zwischen 0 und 10 mm. Der ersten Kohlemühle 5 kann unmittelbar eine zweite Kohlemühle 6 nachgeschaltet sein.
Aus der zweiten Kohlemühle 6 tritt die vermahlene Braunkohle mit einer durchschnittlichen Korngröße von beispielsweise 0-2 mm aus.
Erfindungsgemäß ist der zweiten Kohlemühle 6 ein Kontrollsieb 7 unmittelbar nachgeschaltet. Der Siebdurchgang des Kontrollsiebs 7 wird einem Trogkettenförderer 8 aufgegeben, der mittelbar oder unmittelbar einen nicht dargestellten Wirbelschichttrockner beschickt. Der Siebüberlauf des Kontrollsiebes 7 wird vollständig aus dem Prozess ausgehalten.
Der Siebüberlauf des Kontrollsiebes 7 kann zusätzlich einer Sichtung unterzogen werden, um beispielsweise Holz und Xylit aus dem Prozess aushalten zu können. Das Holz und/oder Xylit werden als faserige Materialien, beispielsweise in einer Schneidmühle zerkleinert, und dem Prozess in zerkleinerter Form wieder aufgegeben.
Das Kontrollsieb 7 ist als Schwingsieb mit einer verhältnismäßig großen Maschenweite von beispielsweise 6 x 10 mm ausgebildet, so dass sichergestellt ist, dass der Austrag aus der zweiten Kohlemühle 6, soweit es sich hierbei um Braunkohle handelt, zu 100 % durch den Siebdurchgang geht.
In Figur 2 ist die Austragsschurre 9 aus der zweiten Kohlemühle 6 mit den nachgeschalteten Aggregaten dargestellt. Unmittelbar unter der Austragsschurre
9 ist das Kontrollsieb 7 in Form eines Schwingsiebes angeordnet. Der Siebboden
10 des Kontrollsiebes 7 ist in einem Siebgehäuse 11 angeordnet, welches etwa gasdicht an die Austragsschurre 9 der Kohlemühle 6 angeschlossen ist. Das Siebgehäuse 11 ist wiederum mit seiner Austragsschurre 12 an einen mit 13 bezeichneten Trogkettenförderer angeschlossen.
Das Siebgehäuse 11 wird mittels Luft beheizt. Hierzu ist ein Luftanschluss 14 vorgesehen über den das Siebgehäuse 11 durch die Austragsschurre 12 in dem Trogkettenförderer 8 mit Gas gespült wird. Die Beheizung und Spülung des Siebgehäuses mit Luft beziehungsweise Rauchgas dient dazu, Anbackungen der Feinkohle innerhalb des Siebgehäuses 11 und/oder auf dem Siebboden 10 zu verhindern. Das Siebgehäuse kann mit einem Unterdruck von 5-10 mbar betrieben werden. Mit 15 ist ein Luftaustritt an dem Gehäuse des Trogkettenförderers 13 bezeichnet.
Das Siebgehäuse 11 ist mit einem offenen Siebaustritt 17 versehen, über den der Siebüberlauf abgezogen wird. Der Siebüberlauf kann beispielsweise auf einen hierfür vorgesehenes Band oder in einen hierfür vorgesehenen Container gefördert werden.
Bezugszeichenliste:
1 ) Förderbänder
2) Rohkohlebunker
3) Bunkerabzugsförderer
4) Schwingrinne 5) erste Kohlemühle
6) zweite Kohlemühle
7) Kontrollsieb
8) Trogkettenförderer
9) Austragsschurre 10) Siebboden
11) Siebgehäuse
12) Austragsschurre des Siebgehäuses
13) Trogkettenförderer
14) Lufteintritt des Siebgehäuses 11 15) Luftaustritt des Trogkettenförderers
16) Gehäuse des Trogkettenförderers
17) Siebaustritt

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Aufbereitung von Braunkohle zur Verbrennung und/oder Vergasung zwecks Stromerzeugung , wobei die grubenfeuchte Braunkohle zunächst vorgebrochen und anschließen in wenigstens einer Mahleinrichtung zerkleinert wird und anschließend die gemahlenen Braunkohle einer Trocknung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahleinrichtung Mittel zur Fremdkörperaushaltung aus dem Materialstrom unmittelbar nachgeschaltet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Mahleinrichtung austretende Materialstrom einer Nachsiebung unterzogen wird, wobei die Siebweite so gewählt wird, dass der Siebdurchgang der Braunkohle möglichst 100 % beträgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Braunkohle auf eine durchschnittliche Korngröße von 0-2 mm vermählen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Braunkohle nach Ihrer Vermahlung einer Trocknung in einem Wirbelbettrockner unterzogen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachsiebung unter Verwendung einer Siebeinrichtung mit einer Maschenweite von wenigstens 4 x 6 mm, vorzugsweise von etwa 6 x 10 mm bis etwa 10 x 15 mm erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerung der Braunkohle zweistufig unter Verwendung zweier hintereinandergeschalteter Mahleinrichtungen erfolgt, wobei die Nachsiebung hinter der zweiten Zerkleinerungsstufe erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachsiebung mittels wenigstens eines belüfteten und/oder beheizten Schwingsiebes erfolgt, dass dem Mühlenaustrag unmittelbar nachgeschaltet ist.
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