WO2015158476A1 - Verfahren und vorrichtung zur trocknung von feuchtem, kohlenstoffhaltigem und partikelförmigem brennstoff - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur trocknung von feuchtem, kohlenstoffhaltigem und partikelförmigem brennstoff Download PDF

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WO2015158476A1
WO2015158476A1 PCT/EP2015/055174 EP2015055174W WO2015158476A1 WO 2015158476 A1 WO2015158476 A1 WO 2015158476A1 EP 2015055174 W EP2015055174 W EP 2015055174W WO 2015158476 A1 WO2015158476 A1 WO 2015158476A1
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flue gas
drying
fuel
line
plant
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PCT/EP2015/055174
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Inventor
Torsten Buddenberg
Christian Bergins
Emmanouil KAKARAS
Original Assignee
Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K1/00—Preparation of lump or pulverulent fuel in readiness for delivery to combustion apparatus
    • F23K1/04—Heating fuel prior to delivery to combustion apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K2900/00—Special features of, or arrangements for fuel supplies
    • F23K2900/01041—Heating by using exhaust gas heat

Definitions

  • the invention is directed to a method for drying in dampers of a combustion chamber or a steam generator of a power plant, preferably lignite power plant, especially dry lignite power plant, and / or a furnace to be fired damp, carbonaceous and particulate in a drying device and / or drying plant of the power plant, said the drying device and / or drying system fed a tempered gas stream and dried the fuel in the drying device and / or drying plant by means of the tempered gas stream and / or decoupled from this heat energy and the dried fuel a storage container and / or burners of the combustion chamber or the steam generator Power plant and / or the furnace is supplied, wherein in the combustion chamber or the steam generator and / or, in particular separate, firing system by combustion of fuel a Rauchgasstro m generated and this exhaust side in the flue gas flow direction downstream and outside the combustion chamber or the steam generator or the furnace is transferred to a flue gas line, and branched off at least a portion of the flue gas stream as tempered flue gas stream in
  • the invention is directed to a fuel drying plant for carrying out the above method comprising a drying device and / or drying plant with a Brennstoffzumoltechnisch by means of which the drying device and / or drying plant moist, carbonaceous and particulate fuel can be supplied, and with a Brennstoffabtextechnisch, by means of which in the Drying device and / or drying system dried fuel to a storage container and / or burners a combustion chamber or a steam generator of a power plant, preferably a brown coal power plant, in particular a dry lignite power plant, and / or a firing system can be fed, wherein the drying device and / or Drying system with a line formed on the exhaust side of the combustion chamber or the steam generator or, in particular separate, furnace and / or their respective burners flue gas line and guided in the flue gas line flue gas in the form of a tempered flue gas stream for drying the wet fuel fed and in particular in the Drying device and / or Trocknungsaniage is initiated,
  • Crude lignite, but also biomass has in its recovery state a relatively high moisture content, which may include water contents of over 50 wt .-% and up to 70 wt .-%. Since raw lignite and biomass in this state can not be useful as a fuel in Feuerungsaniagen, especially in combustion chambers of power plants, can be used, it is known raw lignite, but also mixtures of lignite coal and biomass, before the increase in price to an acceptable moisture content, that is an acceptable Water content, to dry.
  • the drying of the wet fuel and its grinding are an integrated, process engineering process.
  • the grind-to-drying fuel usually lignite coal, extracted from the combustion chamber of the fired with this fuel steam boiler power plant, about 1000 ° C hot flue gas as a carrier gas in the beater wheel and through this promoted. In the mill, both the grinding and crushing of the fuel, as well as its drying takes place.
  • the dried fuel is then usually fed directly to the combustion chamber of the steam generator of the power plant, but in recent times also so-called indirect firing be used, in which the ground and dried fuel is first stored in a bunker or silo. Since the usual direct firing during the grinding drying process by means of a mill, in particular beater mill, leads to the transport of the fuel to the burners of the combustion chamber of the steam generator causing fan function of the mill always requires a certain minimum speed of the mill, the coal flow can only partially regulate with such a mill. As a result, a power regulation of the burners resulting from the fuel supply, in particular in low load ranges of the steam generator, is insufficiently feasible.
  • a dry lignite furnace TK firing
  • the grinding process is independent or dried separately from the grinding process and then the furnace, or the burners of the combustion chamber of a steam generator is supplied.
  • drying plants are, for example, the steam fluidized bed drying (DWT drying), the fluidized bed drying with internal waste heat recovery (WTA- Drying), pressurized steam fluidized bed drying (DDWT drying) or convective low-temperature drying with air.
  • DWT drying steam fluidized bed drying
  • WTA- Drying fluidized bed drying with internal waste heat recovery
  • DSWT drying pressurized steam fluidized bed drying
  • convective low-temperature drying with air convective low-temperature drying with air.
  • steam fluidized-bed drying the heat input required for drying takes place via pipelines embedded in a fuel fluidized bed, through which steam flows as heat transfer medium.
  • the temperature of the steam must be at least 40 ° C - 50 ° C above that of the fluidized bed.
  • WTA drying the amount of steam required for the formation of the fluidized bed is additionally compressed after leaving the fluidized bed and then used for heating the fluidized bed or incorporated into the heat flow of the connected power plant. While DWT drying and WTA drying are carried out under atmospheric conditions, DDWT drying takes place at a system pressure increased up to 6 bar. While DWT, WTA and DDWT drying are based on indirect heat transfer by steam, Lehigh University's Bethighhem, Pennsylvania, U.S.A. Lehigh Energy Update, "Research Demonstrates Benefits of Drying Western Coal, Vol.
  • drying systems which partially have a drying process which is separate from a fuel grinding process, the drying process can be decoupled from the grinding process in terms of process technology Process, the possibility to perform the drying at a lower temperature level exergetic efficient and optimize as a separate process step.
  • a disadvantage of these known drying methods is that in the convective drying by means of air there is the danger of explosions. If, for example, lignite is dried, compliance with only a low oxygen content in the drying gas must be ensured in order to avoid the danger of explosion.
  • the other such drying methods in which the fuel to be dried is heated directly or indirectly with steam, require a complicated control and regulation technique, which is suitable for the supply of a suitable vapor, and in particular also require the steam generation itself. This is associated with a high energy consumption.
  • at least a portion of the flue gas is guided behind a regenerative air preheater via a flue gas duct.
  • this Rauchgaskanai consists of a first train and a second train.
  • a flue gas lignite heat exchanger is formed in the second train.
  • the first train of the flue gas duct is designed as a large-capacity direct drying chamber, is dried in the preheated brown coal in direct contact with the flue gas.
  • the optionally dried in brown coal preheating 8 brown coal is fed to the first train 1a.
  • the dried brown coal is used in a steam generator.
  • DE 10 13 824 A discloses a boiler and a mahit drying plant whose discharge is supplied via lines and a separator from which the ground and dried lignite is then transferred to a dust bunker.
  • flue gas taken directly from the combustion chamber is conveyed via a line in the usual way
  • a drying in a riser which is supplied in addition to the Mühlenaustrag via a line the rest of the exhaust gas of the boiler
  • the supplied gas via the line gives off its heat on the pre-dried fuel dust on the way through the riser and dry it to the value needed for the 4
  • DE 198 06 917 A1 discloses a method for drying fuel in which heat energy is decoupled from the exhaust gas flow of a boiler and coupled into a heating circuit, from which coal is then dried in a drying device with coupled-out heat.
  • 06 917 A1 disclosed embodiment has the disadvantage that here for heating the wet lignite with the help of the flue gas decoupled heat energy, a double coupling / coupling of heat is necessary, namely once the extraction of heat from the flue gas in the water cycle and then the decoupling from the water cycle into the fuel stream.
  • A likewise prior art discloses the DD 241 461 A
  • This document is the measure to divert from a flue gas line of the steam generator a flue gas partial flow supply line and supply by means of this flue gas a convection dryer 9.
  • wet Rohbraunsiebkohle is supplied and discharged as dried Rohbraunsiebkohle.
  • the flue gas leaving the steam generator with a temperature between 200 ° C and 300 ° C is returned to the combustion chamber of the steam generator after passing through the ready-made dryer as a flue gas-vapor mixture at a temperature of 100 ° C via a corresponding line and a Einblasevorraum.
  • the embodiment according to DD 241 461 has the disadvantage that the flue gas / vapor mixture formed there in the convection dryer leads to an injection of water vapor into the combustion chamber, which is not necessarily desired.
  • the invention has for its object to provide a solution that provides a method for drying of moist, carbonaceous and particulate fuel and a fuel drying plant, which the drying of moist, carbonaceous and particulate fuel in an energy efficient and cost-effective manner and in particular allow an advantageous integration of such a fuel drying plant, even after upgradable, in a power plant.
  • the invention proposes a fuel drying method according to claim 1 and a fuel drying system according to claim 22.
  • Advantageous embodiments and expedient developments of the invention are
  • the above object is achieved in that the thermal energy of the tempered flue gas stream is at least partially transmitted to the drying fuel in the drying device and / or drying system and the tempered flue gas flow through the back into the flue gas line flue gas partial flow supply line is returned to the flue gas stream.
  • the above object is achieved in that the drying device and / or drying plant is arranged in the branch of a branching off of the flue gas line and re-opening into the flue gas line flue gas partial flow supply line.
  • the flue gas partial flow supply line branches off the flue gas stream downstream and downstream of the combustion chamber or the steam generator, it no longer has the high temperature which would have a flue gas flow branched off directly from the combustion chamber.
  • the diversion can also take place after passing through one or more flue gas treatment facilities / flue gas treatment plants, so that even a further cooling treatment can be present here.
  • the dried dry lignite (TBK) is supplied as additional fuel at the start of a power plant to the burners instead of, for example, oil or in partial load operation instead of oil or for burner stabilization in bad coals.
  • the dry lignite usually needs 55174
  • the raw lignite is used as the main fuel in such cases, the resulting flue gas has a very high water content, so it is expedient to first dry the flue gas before it is used for coal drying, as the otherwise given in a wet flue gas, relatively low ⁇ may not be sufficient for drying coal.
  • the drying device and / or drying system is supplied from the flue gas stream branched off from the flue gas line in the flue gas partial stream as tempered flue gas stream.
  • the embodiment of the invention has been found, according to which a portion of the flue gas stream diverted from the flue gas stream in the flue gas flow downstream of a arranged in the strand of the flue gas duct flue gas and arranged in the strand of the flue gas duct flue gas desulphurisation and the drying device and / or drying plant as tempered flue gas flow or tempered flue gas partial stream is supplied.
  • the invention therefore further provides that a flue gas substream comprising 30-35% by volume of the flue gas stream is branched off from the flue gas stream and fed to the drying apparatus and / or drying plant as tempered flue gas stream or flue gas substream.
  • the drying device and / or the drying system from the location of the branch of the guided in the flue gas line flue gas flow differently tempered flue gas streams are fed.
  • the invention is therefore further characterized in that the drying device and / or drying plant a tempered flue gas stream having a temperature between 110 ° C and 500 ° C, in particular between 120 ° C and 400 ° C, preferably between 180 ° C and 350 ° C. is supplied.
  • the invention is thus characterized by the fact that in a fuel drying flue gas is used as tempered gas stream for the drying of the wet, carbonaceous and particulate fuel, which in particular by the increase in the price of this fuel, in particular after its drying in the drying plant or with the drying method according to the invention, or even in its moist state in the burners of a furnace, in particular the combustion chamber of a steam generator of a lignite power plant, has been generated.
  • There is no hot flue gas but only a tempered flue gas stream used for the drying, which is fed to the drying device and / or drying system.
  • a dedusting and desulfurization for example, a dedusting and desulfurization, subjected and has already been cooled, allows the energetically efficient and cost-effective integration of such a drying plant in an existing power plant, especially lignite power plant. It is also possible to inexpensively integrate the fuel drying process according to the invention and the fuel drying plant according to the invention by retrofitting into existing power plants.
  • the advantage here is that with a technically acceptable effort, in particular control effort, otherwise due to the discharge of the flue gas through a fireplace lost heat energy can be used effectively efficient and not on the expensive and energy-intensive steam produced for the drying of the fuel must be used .
  • the flue gas side flue gas of combustion plants and thus according to the invention to be used tempered flue gas flow to such a low oxygen content that the drying of particulate carbonaceous fuel can be done safely and thus no risk of explosion is justified.
  • the fuel drying method according to the invention can be carried out in a fuel drying plant, which is technically less complicated and of simple design, since no costly measures to ensure an oxygen content in the flue gas stream or to maintain a certain steam temperature or a certain vapor pressure are necessary.
  • the drying plant Since no high temperatures in the drying gas stream are required in the fuel drying process according to the invention, which is decoupled from a mill-drying, it may be sufficient for the drying plant to have a tempered flue gas stream having a temperature of less than 250 ° C., in particular less than 200 ° C., preferably at a temperature between 120 ° C and 150 ° C, is supplied.
  • a flue gas stream is used for fuel drying, on the one hand without further measures has only low oxygen content and on the other hand, when entering the drying device and / or drying plant, especially in a temperature range of below 350 ° C, preferably below 250 ° C, tempered is, this one can Flue gas flow for both a direct, that is direct, as well as for an indirect, that is indirect, heat transfer to be used to be dried wet fuel. It is possible for the moist fuel in the drying plant to be dried directly in direct contact with the tempered flue gas stream, in particular convectively, and / or indirectly by means of a heat flow induced by the tempered flue gas stream.
  • the drying plant may be the only one associated with a furnace drying plant, but also an additional drying plant.
  • a power plant in particular lignite power plant, for example, equipped with such a drying plant dry lignite furnace exclusively or in combination with a lignite coal firing, in particular in the form of a so-called hybrid power plant have.
  • this can be provided with the combination of direct firing, in which burners are supplied directly from a mill-drying plant or drying plant with fuel, and an indirect firing, in which burners are supplied with fuel from a storage or storage tank or a silo with fuel.
  • the drying plant of the power plant burners in particular by increasing the cost of dried fuel, generated flue gas flow is wholly or partly.
  • the drying plant it is also possible for the drying plant to be supplied with at least a partial stream of the flue gas stream formed by combustion of the fuel dried in the drying plant in the burners, in particular power station burners.
  • the invention provides in an embodiment several measures.
  • One measure is that from the flue gas stream at least a portion of the heat energy, in particular by means of a first heat displacement system, coupled and at least partially coupled into the or one of the drying device and / or drying system supplied part of the flue gas stream 5 055174
  • Another measure is that branched off from the flue gas flow in the flue gas flow direction before entering a / the air preheater part of the flue gas stream, at least part of the heat energy of this further flue gas partial stream, in particular by means of a second heat transfer system, coupled and at least partially into one or the Discharged drying device and / or drying system supplied flue gas sub-stream and this further flue gas stream is fed back to the flue gas stream before the drying device and / or drying plant supplied flue gas partial stream is diverted from the flue gas stream.
  • two flue gas partial flows are diverted at different points of the Rauchgasieitung flowing through the flue gas stream of this and thermally interconnected with each other.
  • the dried fuel can be burned in the burners of the combustion chamber or the steam generator of the power plant, in particular lignite power plant, in which case the drying plant of the flue gas stream produced by the burners can be wholly or partly fed. It is therefore also possible for the drying plant to be supplied with at least one partial stream of the flue gas stream which is produced or produced in the burners by combustion of the fuel dried in the drying plant.
  • the invention is therefore characterized in another embodiment also by the fact that the drying device and / or drying system supplied at least a partial flow in the burners of the combustion chamber or the steam generator total or per unit time to be fired amount of fuel in wet, carbonaceous and particulate fuel and these in the Drying device and / or drying plant by means of one / of the burners by increasing the cost of this, in particular dried, fuel produced and the drying device and / or drying system supplied, tempered flue gas stream is at least partially dried.
  • the tempered flue gas flow in the drying device and / or Drying plant is a part of the burners of the combustion chamber or the steam generator to be supplied in total or per unit time to be supplied fuel is dried or the fuel to be supplied to the burners of the combustion chamber or the steam generator as a whole or per unit time.
  • a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention is that by means of the tempered flue gas stream in the drying device and / or drying plant, a partial flow of the fuel quantity is dried, which is up to 70 wt .-%, at least more than 25 wt .-%, preferably more than 17.5% by weight, more preferably more than 10% by weight, which corresponds to the burners of the combustion chamber or of the steam generator currently or, in particular in full-load operation, in total or per unit of time for increasing the amount of fuel supplied.
  • the moist fuel by means of the tempered flue gas stream in the drying plant to a water content of less than 25 wt .-%, preferably less than 15 wt .-%, dried, what the invention also provides in development.
  • the reduction to such a water or moisture content can be adjusted well with the usually in a lignite power plant, especially with respect to the flue gas, prevailing temperatures and energy and mass flows in the use of conventional lignite coal as fuel to be dried in an energy efficient manner. It is thus possible for the drying plant to be supplied with moist brown coal or biomass or a moist fuel mixture containing brown coal and / or biomass as fuel to be dried.
  • a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention further lies in the fact that the temperature-controlled flue gas flow from a flue gas line with a, the burner having combustion chamber of a steam generator or power plant boiler, preferably a lignite power plant, in Line connection is, in the flue gas flow direction after a plurality of flue gas flow through the flue gas treatment Ana downstream of a stream of the flue gas flow through the air preheater and one of the
  • Flue gas flow through the flue gas desulphurisation system is diverted and fed to the drying plant.
  • the fuel drying process according to the invention can be well integrated into existing power plants and their heat and energy flows.
  • a particularly expedient and advantageous measure here is that the flue gas stream is cooled and dried in the flue gas desulfurization system.
  • the tempered flue gas flow from a flue gas line, which is connected to a, the burner having combustion chamber of a steam generator or power plant boiler, preferably a lignite power plant in line connection, in the flue gas flow direction upstream of several flue gas flow through flue gas treatment plants upstream of a branched off from the flue gas flow through the air preheater and a flue gas desulfurization system through which flows the flue gas stream and is fed to the drying plant.
  • a flue gas line which is connected to a, the burner having combustion chamber of a steam generator or power plant boiler, preferably a lignite power plant in line connection, in the flue gas flow direction upstream of several flue gas flow through flue gas treatment plants upstream of a branched off from the flue gas flow through the air preheater and a flue gas desulfurization system through which flows the flue gas stream and is fed to the drying plant.
  • the fuel-drying process can be implemented in particular advantageously by virtue of the partial flow of fuel, in particular lignite fuel, to a moisture content of 7-20% by weight, in particular by means of the flue-gas stream originating from the lignite-fired power plant in the drying device and / or drying plant 10 to 18% by weight, particularly preferably 14 to 16% by weight, of which more than 25% by weight, preferably more than 17.5% by weight, particularly preferably more than 10% by weight, is dried.
  • the burners of the combustion chamber or the steam generator currently or, in particular at full load operation, total or per unit time for increased fuel quantity supplied, in particular amount of lignite fuel, or that by means of a
  • Lignite-fired power plant originating flue gas stream in the drying device and / or drying plant a fuel quantity, especially lignite fuel amount, in its moisture content by drying by 5 - 20 wt -%, especially 8 - 12 wt -.%, Preferably 9 - 11 wt .-% lowered is that of the burners of the combustion chamber or the steam generator currently or, in particular in VoIIiast réelle, total or per unit time for increased cost of fuel, in particular lignite fuel quantity corresponds.
  • the invention further provides that the branched from the flue gas stream from the flue gas duct, tempered flue gas flow in the flue gas flow upstream of its confluence with the drying device and / or drying plant and in particular in the flue gas flow downstream /of the
  • Flue gas desulfurization a flue gas cooler in particular flows through a designed as a direct heat exchanger, preferably as a spray scrubber, flue gas cooler and is cooled and dried here.
  • This may be a NaOH scrubber, which may also be cooled.
  • the cooling water of the flue gas cooler can be used advantageously as additional cooling water in cooling towers, so that it may be appropriate that the cooling water is supplied to the combustion chamber or a steam generator of the industrial plant or power plant, especially lignite power plant, associated cooling tower as cooling tower additive water after flowing through the flue gas cooler.
  • the tempered flue gas stream can be integrated in an energy-efficient manner in the energy balance, that is, the energy and heat flows of a power plant, advantageous.
  • the invention provides that the tempered flue gas flow with respect to its flow direction upstream of its confluence with the drying device and / or drying plant a Dampfbeetzmacherbaren heat exchanger with deducted from a steam turbine of a turbo set tapping steam and / or solar-generated steam and / or in a Fresnelsystem generated steam is acted upon, flows through and tempered here.
  • combustion system supplied to the furnace in particular the burners of a combustion chamber of a steam generator, 15 055174
  • the combustion air can be diverted in the flow direction in front of a conventional manner present in a power plant existing air preheater or behind the air preheater and the tempered flue gas stream.
  • the invention is therefore also characterized in that the tempered flue gas stream or Rauchgasteiistrom with respect to its flow direction upstream of its confluence with the drying device and / or drying plant and in particular downstream of a flue gas desulfurization, air, in particular after flowing through the / of the air preheater, the in the counterflow of the exhaust-gas side flue gas flow of the combustion chamber or the steam generator or the furnace is flowed through, heated air is admixed.
  • the air can be mixed in such a way that a tempered flue gas stream with an oxygen content of 1 - 15 vol .-%, in particular 1-12 vol .-%, is set.
  • a temperature between 1 10 ° C and 250 ° C, in particular between 120 ° C and 200 ° C, can be set.
  • the inventive method is characterized in refinement and development further characterized by the fact that the air is mixed in such a way that in the tempered flue gas stream or Rauchgasteiistrom an oxygen content of 1 - 15 vol .-%, in particular 1-12 vol .-% adjusted is and / or that in particular in a method according to claim 19, in the tempered flue gas stream or Rauchgasteiistrom a temperature between 110 ° C and 400 ° C, in particular between 120 ° C and 350 ° C, preferably between 120 ° C and 200 ° C, is set.
  • the drying device and / or drying system can advantageously be designed and configured as drum dryers, tube dryers, fluidized bed dryers or fluidized bed dryers, as fixed bed dryers or as a mill or combinations of these drying devices in which the fuel is dried.
  • the fuel can be dried both directly and indirectly in such a system. It is therefore also possible that the fuel in the respective drying device and / or drying plant is dried by direct contact with the tempered flue gas stream, in particular convective, and / or indirectly by contact with heating elements through which the tempered flue gas stream flows.
  • the flue gas stream leaving the drying device and / or drying plant ie the tempered flue gas stream cooled in the drying device and / or drying plant, carries fuel particles with direct drying of the fuel
  • the dried fuel may be stored in a reservoir, in particular a silo, in relation to its flow direction downstream of the drying device and / or drying plant before it increases its cost.
  • the combustion plant producing the flue gas stream for drying the fuel need not be identical to the furnace in which the fuel dried in the drying plant is burned, it can also be provided that a partial flow of the dried fuel is burned continuously or secondarily in a firing plant which is formed separately from and / or different from the one of the drying device and / or drying plant supplied flue gas stream generating furnace system, 13 and / or together with moist, undried fuel, in particular raw lignite, is burned,
  • the fuel drying plant according to the invention is characterized in an embodiment in that the drying device and / or drying system a Rauchgasteüstromzu operationstechnisch, which is connected in line with a formed on the exhaust side of the combustion chamber or the steam generator and / or the furnace and / or their respective burners flue gas line has, by means of which of the drying device and / or drying plant a branched off from the flue gas line, tempered flue gas partial stream can be fed.
  • the flue gas partial flow supply line can alternatively, but also in combination, branch off in the flow direction both in front of a flue gas desulfurization system and in front of an air preheater from the flue gas line as well as after this
  • Flue gas treatment devices or flue gas treatment plants therefore provides in a further development of the fuel drying system on the one hand, that the flue gas Operastromzu elements admir branches off in relation to the flow direction of the flue gas flowing in the flue gas duct downstream of a arranged in the strand of the flue gas line Lucasvor139rs and / or arranged in the strand of the flue gas line flue gas desulfurization of the flue gas line, and / or that the flue gas partial flow supply line branches off from the flue gas line upstream of a flue gas line arranged in the strand of the flue gas line Lucasvoriquers and / or disposed in the strand of the flue gas line flue gas from the flue gas line with respect to the flow direction of the flue gas flowing in the flue gas line.
  • the invention also provides that in the flue gas partial flow supply line a particular steam-susceptible heat exchanger is arranged, with the drawn off from a steam turbine of a turbine set of the power plant bleed steam and / or solar-generated steam and / or acted upon by steam generated in a Fresnelsystem and by means of which guided in the Rauchgasteilstromzu arrangementsieitung
  • Flue gas partial stream is temperature controlled.
  • the flue gas partial flow supply line is connected to at least one of the combustion chamber or the steam generator or the firing system combustion air supplying combustion air supply line branching first and / or second air supply line is in line connection, by means of which / which is guided in the flue gas partial stream supply line tempered flue gas stream air.
  • the invention is therefore also characterized in that in the flue gas line, a third heat transfer system is operatively connected to a / the combustion air supply line and by means of which the outgoing in the combustion air supply line combustion air from the guided in the flue gas line flue gas heat energy can be supplied.
  • the drying plant has a drying device through which the tempered flue gas stream flows or a drying device through which the tempered flue gas stream flows and at least one associated co-pulveriser connected to the drying device or is designed as a coal mill, in particular a beater mill or a beater mill.
  • the fuel drying plant and in particular the drying device and / or the drying plant and at least the furnace and / or the combustion chamber or the steam generator may be an integral part of an industrial plant or a power plant, in particular a lignite power plant, wherein the drying plant then in the B re nn substance strö mu ng s away and in the flue gas flow path of the industrial plant or the power plant is integrated circuit-wise.
  • the flue gas partial flow supply line can be in line connection with at least one air feed line supplying combustion air to the furnace. It is particularly expedient if the flue gas partial flow supply line with a downstream in the flow direction of the combustion air downstream of a flowing through in countercurrent of hot flue gas of the combustion system Lucasvor139rs second air duct and / or with an in Flow direction of the combustion air upstream of a branched in countercurrent of hot flue gas of the furnace system Lucasvor lockerrs first air duct is in line connection.
  • a tempered flue gas stream is advantageous, which is branched off in the flue gas flow direction according to a flue gas desulphurisation system usually present in the flue gas line of a power plant. It is therefore possible that the flue gas partial flow supply line with respect to the flow direction of the tempered flue gas flow downstream of a
  • Flue gas desulphurisation system branches off from the flue gas outlet.
  • the fuel drying plant In order to be able to use fuel particles entrained by the tempered flue gas stream flowing through the drying device and / or drying plant, it is expedient for the fuel drying plant to have one of these associated with the flow direction of the tempered flue gas stream downstream of the drying device and / or drying plant line connected filter, in particular an electrostatic filter or a fabric filter having.
  • drying device and / or drying plant as a drum dryer, tube dryer, fluidized bed plant or fluidized bed dryer, as a fixed bed dryer or as a mill or as a combination of one or more of these drying devices.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the
  • FIG. 3 - 11 in a schematic representation of a third to eleventh
  • Fuel drying plant in the flue gas outlet of a power plant Fuel drying plant in the flue gas outlet of a power plant.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a dashed lines merely indicated combustion chamber 1 of a steam generator of a lignite power plant, in the burners dry fuel or dried fuel 2 is burned as fuel.
  • the dried fuel 2 or dry fuel should be dried lignite, so that here a dry lignite (TBR) firing is indicated by the dashed lines .
  • TBR dry lignite
  • the combustion chamber 1 but also other, additional fuel, for example, in parallel or by selecting some of the burners of the combustion chamber 1 are supplied.
  • the supply of raw lignite which may have previously undergone a Mahltrocknungsrea conceivable, so that in addition also in a manner not shown a raw lignite (RBK) - firing may be provided in parallel, the two types of firing simultaneously or in parallel can be operated alternately each as a single firing.
  • the indicated power plant 16 may be a so-called lignite-hybrid power plant.
  • a silo or storage tank 4 is arranged in the dry fuel supply line or fuel discharge line 3 shown in dashed lines.
  • the possibly existing ones RBK-firing may optionally include Vorrais effectiveer or silos, especially if this is at least formed in one part as an indirect firing.
  • a combustion air supply line 5 with which the burners of the combustion chamber 1, the required combustion air is supplied.
  • the flue gas produced during the combustion of the fuel or a fuel 2, 14 in the burners of the combustion chamber 1 is at least partially, but in particular completely, arranged by means of a flue gas duct 6 in the strand of the flue gas duct 6 flue gas treatment devices, of which in Figs.
  • flue gas line 6 branches in the flow direction of the flue gas downstream of the flue gas desulfurization system 9 a flue gas partial flow supply line 1 1 from the flue gas line 6, which in a
  • Drying unit 12 opens and the drying unit 12 to an integral part of the flue gas partial flow supply line 11 making this emerges again and then downstream in the flue gas flow direction their branch of the flue gas line 6 opens again into the flue gas line 6.
  • a guided in the flue gas partial flow supply line 11 tempered flue gas stream or flue gas partial stream is diverted from the original flue gas stream of the combustion chamber 1 and recycled into this.
  • the drying installation 12 is one without an integrated grinding process, ie, for example, not a beater mill, but a drum dryer or tube dryer through which the tempered flue gas stream flows in the flue gas partial flow supply line 11 or a fluidized bed system through which the tempered flue gas flow passes.
  • drying plant 12 opens a fuel supply 13, by means of which the drying unit 12 to be dried, moist, carbonaceous and particulate fuel 14, in particular raw lignite, but also biomass, or a fuel mixture containing both types of fuel supplied.
  • this fuel 14 is supplied as dried fuel 2 to the dry fuel feed line or fuel discharge line 3 branching off from the drying installation 12, by means of which it is supplied to the storage container 4 and / or the combustion chamber 1.
  • the drying plant 12 is fed a moist brown coal with a moisture content of 54%, which is dried in the drying plant 12 to a dried fuel 2 or dry fuel, which still has a residual moisture content of 15%.
  • the loop of the flue gas partial flow supply line 11 from its branch from the flue gas line 6 to the re-confluence with the flue gas line 6 forms with the integrated therein drying plant 12, the total designated 15 fuel drying system.
  • the fuel drying system 15 and thus the drying unit 12 as an integral part of such power plant 16, in particular lignite power plant, formed and incorporated in the fuel flow path (s) and in the / the fuel flow path (s) and in the / the flue gas flow path (s) of the total designated 16 power plant line.
  • this is not necessarily the case and can not be the case in other embodiments of the invention.
  • a first air supply line 17 in the flow direction of the tempered flue gas stream in the flue gas partial flow supply line 1 before the drying plant 12 and thus in With respect to the flow direction of the temperature-controlled flue gas flow upstream of the drying plant 12 opens into the flue gas partial flow supply line 11.
  • a second air supply line 18 branches off behind the air preheater 7 and thus downstream of the air preheater 7 of the combustion air supply line 5 and opens in a region between the confluence of the first air supply 17 and the drying system 12 in the flue gas partial flow supply line 11, by means of the first and / or second air supply line 17 and 18, cold, heated or warm air can be fed to the tempered flue gas stream flowing in the flue gas partial flow supply line 11. This allows the oxygen content in the tempered flue gas stream before entering the drying plant 12, but also regulate its temperature.
  • the tempered flue gas stream are supplied.
  • the temperature-controlled flue gas flow can be supplied with a combustion air flow at a temperature of 270 ° C.
  • the higher temperature in the second air supply line 18 results from the fact that the guided in the combustion air supply line 5 combustion air is heated in the air preheater 7 due to the countercurrent flowing through this flue gas stream by heat exchange.
  • a filter 20 is arranged in the flue gas partial flow supply line 11, which may be an electrostatic precipitator or a fabric filter.
  • this filter 20 are entrained by the tempered flue gas stream when flowing through the drying unit 12 fuel particles from the then cooler
  • the flue gas stream branched off from the flue-gas line 6 enters the flue-gas partial-flow supply line 11 at a temperature of approximately 67 ° C. and is heated up to a temperature of approximately 192 ° C. during its course, until it enters the drying plant 12.
  • In the embodiment according to Figures 1 and 2 is in the flow direction of the temperature-controlled flue gas flow upstream of the drying plant 12 and downstream of the branch of the Rauchgasteüstromzu entriessön 11 of the flue gas duct 6 in the flue gas partial flow supply line 11 arranged a flowed through by the tempered flue gas flow flue gas cooler 21.
  • Flue gas cooler 21 the temperature of the tempered flue gas stream of about 87 ° C to about, 40 ° C is reduced.
  • the flue gas cooler 21 may be a direct heat exchanger, for example a spray scrubber, in particular a NaOH scrubber.
  • the used in the flue gas cooler 21 cooling water is supplied to the Kühiturm 10 in a manner not shown as a cooling tower auxiliary water after flowing through the flue gas cooler 21.
  • a fan 22 is then arranged in the downstream direction of the temperature-controlled flue gas flow, in the flow through the tempered flue gas again a temperature increase, for example, to about 45 ° C experiences.
  • a further heat exchanger 23 is formed.
  • the further heat exchanger 23 may be equipped as well as the heat exchanger 19 with a steam heating.
  • the steam heating of the further heat exchanger 23 and the heat exchanger 19 may be such that the further heat exchanger 23 or the heat exchanger 19 tapping steam from a steam turbine of the turbo set of water / steam cycle of the power plant 16 and / or steam, which has been generated solar, and / or steam, which has been generated in particular with a Fresnelsystem supplied.
  • the tempered flue gas stream flowing in the flue gas partial flow supply line 11 is supplied with so much heat energy by means of the further heat exchanger 23 that it is reheated in relation to its flow direction downstream of the further heat exchanger 23 to a temperature of approximately 152 ° C.
  • the heat exchanger 19 it is possible due to the steam heating to heat the supplied combustion air in the combustion air supply line 5 to a temperature of about 114 ° C, at which temperature this combustion air also enters the first air supply line 17.
  • the tempered flue gas stream air and thus oxygen is mixed regulated such that in the tempered flue gas flow, an oxygen content of 1-15 vol .-%, in particular 1-12 vol .-% and a temperature between 10 ° C and 250 ° C, in particular between 120 ° C and 200 ° C, is set.
  • the embodiment of Figure 2 differs from the embodiment of Figure 1 only in that there is still a first heat transfer system 24 is formed in the form of a gas-gas heat exchanger.
  • This first heat transfer system 24 is arranged on the one hand between the electrostatic precipitator 8 and the flue gas desulfurization 9 in the flue gas line 6 and on the other hand between the flue gas cooler 2, but in particular the blower 22, and the other heat exchanger 23 with steam heating in the flue gas partial flow supply line 1 1.
  • This makes it possible to transfer heat energy contained in the flue gas between the electrostatic precipitator 8 and the flue gas desulphurisation plant 9 to the temperature-controlled flue gas flow and to feed this into the flue gas partial flow supply line 11.
  • the temperature-controlled flue gas flow can be heated from a temperature of about 45 ° C, which he has after flowing through the blower 22, to a temperature of about 1 13X, which he then has before flowing through the further heat exchanger 23.
  • the drying plant 12 at least a partial flow of moist, carbonaceous and particulate, to be dried fuel 14 is supplied, which is a part of the burners in particular the combustion chamber 1 total fuel quantity to be fired equivalent.
  • This part Ström to be dried fuel 14 is at least partially dried in the drying plant 12 by means of a particularly in burners of the combustion chamber 1, but possibly also in other burners of a furnace of the power plant 16 and the drying plant 12 fed tempered flue gas stream at least.
  • the flue gas stream used for the drying can also be produced by at least a portion of the dried fuel 2 produced in the drying plant 12 being burned or fired in the combustion chamber 1 or a firing plant.
  • the tempered flue gas stream of the drying plant 12 is preferably at a temperature of less than 250 ° C, in particular less than 200 ° C, particularly preferably with a temperature between 120 ° C and 150 ° C, fed.
  • the drying plant 12 in the exemplary embodiment is one in which the moist and particulate fuel 14 to be dried is in direct contact with the tempered flue gas stream, so that convective drying is carried out here.
  • the entire fuel to be supplied to the combustion chamber 1 with respect to a time unit or a mass flow to be partially dried as dried fuel 2 or dry fuel, which has not yet reached its final content in relation to its residual moisture .
  • the Trocknungsaniage is designed so that it is a partial flow of
  • the moisture content resulting from drying to the final moisture content is less than 25% by weight, preferably less than 15% by weight, in the dried fuel 2 leaving the drying plant.
  • a tempered flue gas stream or flue gas partial stream of a drying device and / or drying system 12 is supplied.
  • dried and then reheated flue gas is used, which is preferably branched off at the end of a flue gas treatment line after flowing through a desulfurization 9 of the flue gas line 6.
  • it is warm flue gas, preferably after flowing through the throttle cable of a power plant boiler before
  • Admission is branched off in an air preheater 7 arranged in the strand of the flue gas line 6, the drying device and / or drying system 12 is supplied. Further interconnection options represent targeted admixtures of air, in particular the combustion air, or heat couplings in the tempered flue gas (part) stream.
  • FIG. 3 discloses an exemplary embodiment which differs essentially from the embodiment according to FIG. 1 in that the fuel drying system 15 comprises a drying system 12, which comprises two 3 ⁇
  • Coal mills 25a, 25b are assigned.
  • the fuel 14 to be dried is first supplied to the first coal mill 25 a and then comminuted into the drying plant 12. There, the fuel 14 is dried and supplied as dried fuel 2 of the coal mill 25 b and ground to the final size.
  • the dried fuel 2 leaving the grinding plant 25b is then fed to the storage tank or silo 4 (not shown) and / or the burners of the combustion chamber 1.
  • Another difference is that in the flue gas flow direction of the flue gas line 6 before the confluence with the air preheater 7 branches off a flue gas branch 26, which opens in the flue gas flow direction downstream of the air preheater 7 back into the flue gas line 6.
  • a second heat displacement system 27 is arranged, which is flowed through in countercurrent of the tempered flue gas stream, which can be heated in this way before entering the drying plant 12 again.
  • the flue gas branched into the flue-gas branch line 26 has a temperature which is in the range of 300 to 500 ° C.
  • FIG. 4 differs from that of FIG. 3 only in that here the drying unit 12 consists of only one coal mill 25 c, in which as fuel 14 raw lignite dried by supplying the tempered flue gas stream and then together with the flue gas stream the Filter 20 is supplied, where then flue gas and dried fuel 2 are separated from each other.
  • the coal mill 25c may also be designed as a beater wheel mill, so that here the drying plant 12 comprises an integrated grinding process.
  • the embodiment according to FIG. 5 differs from that according to FIG. 3 and the embodiment according to FIG. 6 differs from that according to FIG. 4 in that here, on the one hand, a first heat displacement system analogous to the embodiment according to FIG 24 between the flue gas duct 6 and the
  • Flue gas partial flow supply line 1 1 is formed and that in the
  • Combustion air supply line 5 a heat exchanger 19 is arranged. Also opens here a second air supply line 18 in the
  • Flue gas partial flow supply line 1 which in the flow direction of ⁇
  • a further heat exchanger 23 downstream of the first heat displacement system 24 is arranged and formed.
  • a third heat transfer system 28 is arranged in the Rauchgasieitung 6 at a Point downstream of the electrostatic precipitator 8 and upstream of the flue gas Entschwefeiungsstrom 9 in heat energy from the flue gas flow einkoppelnder manner with the flue gas flow of the combustion chamber 1 is in operative connection.
  • the combustion air can be heated.
  • approximately one third of the flue gas flowing in the flue-gas line 6 is branched off via the flue-gas branch line 26 and fed to the second heat-displacing system 27.
  • the drying installation 12 respectively consists of a drum dryer, through which the tempered flue gas stream is guided and a first coal mill 25a and a downstream second coal mill 25b connected upstream therefrom.
  • the drying plant 12 is designed in each case as a beater mill 25c and thus as a grinding drying plant.
  • FIG. 9 shows an embodiment in which a flue gas branch line 26 'branches off from the flue gas line 6 as flue gas partial flow feed line 11' and opens into the drying plant 12, so that a flue gas sub-stream as tempered flue gas stream flows through the lines 1 1 ', 26' in this way Drying system is supplied.
  • the temperature-controlled flue gas partial flow through the second air supply line 18 'supplied tempered air can be mixed.
  • a third heat displacement system 28 is formed, by means of which thermal energy is decoupled from the flue gas flow into the air flow supplied to the combustion chamber 1.
  • Embodiments of the present invention in which dust 30 is removed from the tempered flue gas stream by means of a cyclone 29 are shown by the embodiments according to FIGS. 10 and 1.
  • the temperature-controlled flue gas flow is again in the flow direction of the flue gas upstream of the air preheater 7 by means of a Flue gas branch line 26 "branched off and in a flue gas partial flow supply line 11" first the cyclone 29, then designed as a beater mill coal mill 25c.
  • the Trocknungsaniage 12 is formed, and then fed to a filter 20 before the Rauchgasteifstromzu arrangementsieitung 1 1 "or flue gas branch line 26" opens again into the flue gas line 6. This is done in the flow direction of the flue gas in the flue gas line 6 downstream of the electrostatic precipitator 8 and upstream of the flue gas desulfurization 9.
  • moist fuel 14 is again entered and dried convectively by means of the supplied tempered flue gas stream. The separation of flue gas stream and dried fuel takes place in the filter 20.
  • FIG. 1 1 differs from that of FIG. 10 only in that here in the flue gas line 6 between the electrostatic filter 8 and the flue gas desulfurization 9 and in the flow direction of the flue gas upstream of the confluence of the flue gas branch line 26 "in the flue gas line. 6 in turn, a third heat displacement system 28 is formed, heat energy is coupled out of the flue gas flow in the flue gas duct 6 and coupled into the air flow guided in the combustion air supply duct 5. Also in the embodiments according to FIGS. 10 and 11, by means of the flue gas branch conduit 26 ". in turn about one third of the guided in the flue gas duct 6 flue gas branched off and the drying plant 12.
  • the temperature control in the flue gas partial flow supply lines 11 'and 11 " is designed so that at least until after Exit from the respective drying plant 12 and / or the respective filter 20, the upper acid dew point is not reached, so the temperature is 120 ° C.
  • this condition is also maintained until the confluence of the flue gas partial flow supply lines 11 'and 11 "in the flue gas line 6.
  • the first type of process relates to the diversion of a temperature-controlled flue gas flow from the flue gas stream leaving the combustion chamber 1 and in particular also its gas flue, after the flue gas flow has passed through a flue gas treatment section arranged and formed in the flue line and leaving a flue gas desulphurisation plant 9 at its end.
  • the reconnection of the flue gas partial flow supply line 11 takes place in the flow direction of the flue gas flow behind or downstream of the flue gas desulfurization system 9. This type of process is shown in FIGS. 1, 2, 5 and 6.
  • FIGS. 9 to 11 show another type of process.
  • the branching of the tempered flue gas stream fed to the drying plant 12 takes place from the flue gas stream before it enters the flue-gas treatment line, and in particular before it flows into the air preheater 7.
  • the recirculation of the branched Rauchgasteiistromes takes place in the area of the flue gas treatment line and in particular in the flue gas flow direction before and upstream of the flue gas desulfurization 9, wherein according to the embodiment of FIG. 9, the reunion of the Rauchgasteiistromes in the flow direction in front of the electrostatic filter 8.
  • FIG. 12 shows a fourth type of process in which no flue gas stream is branched off, but the entire flue gas stream generated in the combustion chamber 1 is fed to the drying plant 12.
  • the above-described flue gas treatment section extends in the embodiments of the air preheater 7 to the desulfurization 9.
  • a subsequent possibly subsequent C02 deposition is not part of the Flue gas treatment section.
  • the tempered flue gas (part) stream is branched off before a C02 deposition device or plants.
  • the supply of warm combustion air by means of the second air supply line 18 ' is used to lower the water content in the branched off from the flue gas line 6 and in the flue gas branch line 26' guided flue gas substream.
  • the water content in the flue gas partial flow and not the temperature of the flue gas substream is regulated in this embodiment.
  • the heating-technical shadows are such that, after flowing through the flue-gas treatment section, cold, dried flue gas is branched off and then reheated before it is fed to the respective drying system 12, and / or hot or warm flue gas from the flue-gas stream before entering the flue-gas treatment section branched off and then either the drying plant 12 or heat exchanger devices.
  • the second heat displacement system 27 is supplied.
  • the residence time in the storage container 4 can be between 15 minutes and several days.
  • 12 cold air and / or hot air can be added to the branched in the flow direction of the flue gas before entering the air preheater 7 flue gas partial stream before it enters the respective drying plant, wherein only the maximum permissible oxygen content in the flue gas partial flow / air mixture must be maintained.
  • the heating of the flue gas substream can be done at various points, for example by means of a heat exchanger 23 and also by means of in particular from the water / steam cycle of the connected power plant 16 tapped steam.
  • Drying units such as mills 25a to 25c, coal mills,
  • Blower mills beater mills, drum dryers, tube dryers, fluidized bed dryers or fixed bed dryers.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Trocknung von in Brennern eines Dampferzeugers eines Kraftwerks (16), zu verfeuerndem feuchtem, kohlenstoffhaltigem und partikelförmigem Brennstoff (14) in einer Trocknungsanlage (12) des Kraftwerks (18), wobei der Trocknungsanlage (12) ein temperierter Gasstrom zugeführt und der Brennstoff (14) in der Trocknungsanlage (12) mittels von dem temperierten Gasstrom übertragener Wärmeenergie getrocknet und der getrocknete Brennstoff (2) Brennern des Dampferzeugers zugeführt wird, wobei mindestens ein Teil des Rauchgasstromes als temperierter Rauchgasstrom in eine von der Rauchgasleitung (6) abzweigende Rauchgasteilstromzuführungsleitung (11, 11', 11") abgezweigt sowie der im Strang der Rauchgasteilstromzuführungsleitung (11, 11', 11") angeordneten Trocknungsanlage (12) zugeführt wird, soll eine Lösung geschaffen werden, die ein Verfahren zur Trocknung von feuchtem, kohlenstoffhaltigem und partikelförmigem Brennstoff bereitstellt, welches die Trocknung von feuchtem, kohlenstoffhaltigem und partikelförmigem Brennstoff in einer energetisch effizienten sowie kostengünstigen Art und Weise ermöglicht. Dies wird dadurch erreicht, dass die Wärmeenergie des temperierten Rauchgasstromes in der Trocknungsanlage (12) zumindest teilweise an den zu trocknenden Brennstoff (14) übertragen wird und der temperierte Rauchgasstrom über die wieder in die Rauchgasleitung (6) einmündende Rauchgasteilstromzuführungsleitung (11, 11', 11") wieder in den Rauchgasstrom rückgeführt wird.

Description

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und partikelförmiflem Brennstoff
Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Trocknung von in Brennern einer Brennkammer oder eines Dampferzeugers eines Kraftwerks, vorzugsweise Braunkohiekraftwerks, insbesondere Trockenbraunkohlekraftwerks, und/oder einer Feuerungsanlage zu verfeuerndem feuchtem, kohlenstoffhaltigem und partiketförmigem Brennstoff in einer Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage des Kraftwerks, wobei der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage ein temperierter Gasstrom zugeführt und der Brennstoff in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage mittels von dem temperierten Gasstrom übertragener und/oder aus diesem ausgekoppelter Wärmeenergie getrocknet und der getrocknete Brennstoff einem Lagerbehälter und/oder Brennern der Brennkammer oder des Dampferzeugers des Kraftwerks und/oder der Feuerungsanlage zugeführt wird, wobei in der Brennkammer oder dem Dampferzeuger und/oder der, insbesondere separaten, Feuerungsanlage durch Verbrennung von Brennstoff ein Rauchgasstrom erzeugt und dieser abgasseitig in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts und außerhalb der Brennkammer oder des Dampferzeugers oder der Feuerungsanlage in eine Rauchgasleitung überführt wird, und mindestens ein Teil des Rauchgasstromes als temperierter Rauchgasstrom in eine von der Rauchgasleitung abzweigende Rauchgasteilstromzuführungsleitung abgezweigt sowie der im Strang der Rauchgasteilstromzuführungsleitung angeordneten Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage zugeführt wird. Weiterhin richtet sich die Erfindung auf eine Brennstofftrocknungsanlage zur Durchführung des vorstehenden Verfahrens umfassend eine Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage mit einer Brennstoffzuführleitung, mittels welcher der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage feuchter, kohlenstoffhaltiger und partikelförmiger Brennstoff zuführbar ist, und mit einer Brennstoffabführleitung, mittels welcher in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage getrockneter Brennstoff einem Lagerbehälter und/oder Brennern einer Brennkammer oder eines Dampferzeugers eines Kraftwerks, vorzugsweise eines Braunkohiekraftwerks, insbesondere eines Trockenbraunkohlekraftwerks, und/oder einer Feuerungsanlage zuführbar ist, wobei die Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage mit einer auf der Abgasseite der Brennkammer oder des Dampferzeugers oder der, insbesondere separaten, Feuerungsanlage und/oder deren jeweiligen Brennern ausgebildeten Rauchgasleitung leitungsmäßig verbunden und ihr in der Rauchgasleitung geführtes Rauchgas in Form eines temperierten Rauchgasstromes zur Trocknung des feuchten Brennstoffs zuführbar und insbesondere in die Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsaniage einleitbar ist,
Rohbraunkohle, aber auch Biomasse, weist in ihrem Gewinnungszustand einen relativ hohen Feuchtegehalt auf, der Wasseranteile von über 50 Gew.-% und bis zu 70 Gew.-% umfassen kann. Da Rohbraunkohle und Biomasse in diesem Zustand nicht sinnvoll als Brennstoffeinsatz in Feuerungsaniagen, insbesondere in Brennkammern von Kraftwerken, eingesetzt werden können, ist es bekannt, Rohbraunkohle, aber auch Mischungen aus Rohbraunkohle und Biomasse, vor der Verteuerung auf einen akzeptablen Feuchtegehalt, das heißt einen akzeptablen Wassergehalt, zu trocknen.
Aus dem Stand der Technik bekannt und in der Praxis in der Regel eingesetzt ist derzeit bei großen Kraftwerken, insbesondere Braunkohlekraftwerken, die Mahitrocknung und sogenannte Rohbraunkohle-Feuerung (RBK-Feuerung). Bei diesem Verfahren sind die Trocknung des feuchten Brennstoffes und dessen Mahlung ein integrierter, verfahrenstechnischer Prozess. Zur Mahlung des Brennstoffes kommen Schiagradmühlen, gegebenenfalls mit einer vorgeschalteten Vorschlägerstufe, zum Einsatz. Bei derartigen Schlagradmühlen wird der mahl-zu- trocknende Brennstoff, in der Regel Rohbraunkohle, mit aus der Brennkammer des mit diesem Brennstoff befeuerten Dampfkessels eines Kraftwerks abgezogenem, ca. 1.000 °C heißem Rauchgas als Traggas in die Schlagradmühle und durch diese hindurch gefördert. In der Mühle erfolgt sowohl die Mahlung und Zerkleinerung des Brennstoffes, als auch dessen Trocknung. Im Anschluss wird der getrocknete Brennstoff dann in der Regel unmittelbar der Brennkammer des Dampferzeugers des Kraftwerkes zugeführt, wobei in neuerer Zeit aber auch sogenannte indirekte Feuerungen Verwendung finden, bei welchen der gemahlene und getrocknete Brennstoff zunächst in einem Bunker oder Silo zwischengelagert wird. Da die übliche direkte Feuerung bei den Mahltrocknungsverfahren mittels einer Mühle, insbesondere Schlagradmühle, dazu führt, dass die den Transport des Brennstoffes zu den Brennern der Brennkammer des Dampferzeugers bewirkende Gebläsefunktion der Mühle immer eine gewisse Mindestdrehzahl der Mühle voraussetzt, lässt sich der Kohlestrom mit einer solchen Mühle nur bedingt regeln. Dies führt dazu, dass eine sich durch die Brennstoffzufuhr ergebende Leistungsregelung der Brenner, insbesondere in geringen Lastbereichen des Dampferzeugers, nur ungenügend durchführbar ist. Hinzu kommt, dass die Reaktionszeiten des Dampferzeugers bei vorgeschalteter Mahltrocknung unzureichend sind. Es bedarf immer einer gewissen Zeit und Verzögerung bis entweder die vorgeschalteten Mühlen bei einer gewünschten Leistungsminderung heruntergefahren oder bei einer gewünschten Leistungserhöhung hochgefahren sind und damit der benötigte Brennstoffmassestrom an die gewünschte Leistung angepasst ist. Aus diesem Grunde sind die indirekten Feuerungssysteme entwickelt worden, bei welchen der mahlgetrocknete Brennstoff in Silos zwischengelagert wird, aus welchen heraus die Brenner dann unmittelbar mit einem Brennstoffmassestrom versorgt werden können oder in die, bei Abschaltung oder Herunterfahren des Brennermassestromes, die vorgeschalteten Mühlen noch für einen gewissen Zettraum mahlgetrockneten Brennstoff zuführen können.
Während die vorstehend beschriebenen Mahltrocknungsverfahren mit einem circa 1000 °C heißen Rauchgas getrocknet werden, sind als Alternative dazu aus dem Stand der Technik gemäß Praxis auch Trocknungsverfahren bekannt, bei welchen der feuchte Brennstoff mit Hilfe eines lediglich temperierten Gasstromes in einem Niedertemperaturwärmebereich von < 300 °C getrocknet wird. Bei diesen Verfahren erfolgt die Brennstofftrocknung mahlprozessunabhängig in einer von einem Mahlaggregat unabhängigen und insbesondere verfahrenstechnisch getrennten Trocknungsanlage. D.h., die Trocknungsanlage umfasst keinen integrierten Mahlprozess. Als temperierter Gasstrom findet hierbei in der Regel Wasserdampf Verwendung. Im Bereich der Braunkohleverfeuerung spricht man dann von einer Trockenbraunkohle-Feuerung (TBK-Feuerung), wenn Braunkohlenbrennstoff zum Einsatz kommt, der mahlprozessunabhängig oder vom Mahlprozess getrennt getrocknet wird und danach der Feuerungsanlage, beziehungsweise den Brennern der Brennkammer eines Dampferzeugers, zugeführt wird. Derartige Trocknungsanlagen sind beispielsweise die Dampfwirbelschichttrocknung (DWT- Trocknung), die Wirbelschichttrocknung mit interner Abwärmenutzung (WTA- Trocknung), die druckaufgeladene Dampfwirbelschichttrocknung (DDWT-Trocknung) oder die konvektive Niedertemperatur-Trocknung mit Luft, Bei der Dampfwirbelschichttrocknung erfolgt der zur Trocknung benötigte Wärmeeintrag über in eine Brennstoffwirbelschicht eingebettete Rohrleitungen, die von Dampf als Wärmeträger durchströmt werden. Um eine ausreichend hohe Wärmestromdichte zu erreichen, muss hierbei die Temperatur des Dampfes mindestens 40 °C - 50 °C über der der Wirbelschicht liegen. Bei der WTA-Trocknung wird ergänzend die für die Ausbildung der Wirbelschicht benötigte Dampfmenge nach dem Verlassen der Wirbelschicht verdichtet und anschließend für die Beheizung der Wirbelschicht verwendet oder in den Wärmestrom des angeschlossenen Kraftwerkes eingebunden. Während die DWT-Trocknung und WTA-Trocknung unter atmosphärischen Bedingungen durchgeführt werden, erfolgt die DDWT-Trocknung mit einem auf bis zu 6 bar erhöhten Systemdruck. Während die DWT-, WTA- und DDWT-Trocknung auf einer indirekten Wärmeübertragung mittels Dampf beruhen, ist aus den beiden Veröffentlichungen der Lehigh University in Bethlehem, Pennsylvania, USA,„Lehigh Energy Update,„Research Demonstrates Benefits of Drying Western Coal, Vol. 20 (2), 2002" und „Use of coal drying to reduce water consumed in puiverized coal power plants", Final Report, December 2, 2002 to March 31 , 2006, by Edward K. Levy, Nenad Sarunac, Harun Bilirgen, Hugo Caram, DOE Award Number DE-FC26- 03NT41729, die Trocknung von feuchtem Brennstoff zu Rohbraunkohie mittels konvektiver Lufttrocknung bekannt. Hierin ist beschrieben, die zur Trocknung erforderliche Energie von einem auf circa 43 °C (110 °F) aufgeheizten Luftstrom, der als Traggas zur Wirbelschichtbildung in eine Wirbelschichtanlage eingeleitet wird und hier die für die Trocknung des feuchten Brennstoffes erforderliche Energie an den feuchten Brennstoff überträgt, bereitzustellen. Auch ist beschrieben, die Luft mittels eines im Gegenstrom von aus einem Kraftwerksdampfkessel stammendem Rauchgas durchströmten und in der Rauchgasleitung angeordneten Luftvorwärmers auf höhere Temperaturen als 43 °C zu erwärmen und die erwärmte Luft dann zur Trocknung feuchter Braunkohle als Traggas durch eine dem Kraftwerkskessel Braunkohle als Brennstoff zuführende Kohlemühle hindurchzuzuleiten.
Da bei diesen teilweise ein von einem Brennstoffmahlprozess getrenntes Trocknungsverfahren aufweisenden Trocknungsanlagen der Trocknungsvorgang verfahrenstechnisch von der Mahlung entkoppelt sein kann, besteht bei derartigen Verfahren die Möglichkeit, die Trocknung auf einem niedrigeren Temperaturniveau exergetisch effizienter durchzuführen und als separaten Verfahrensschritt zu optimieren. Nachteilig bei diesen bekannten Trocknungsverfahren ist allerdings, dass bei der konvektiven Trocknung mittels Luft die Gefahr von Explosionen besteht. Wird beispielsweise Braunkohle getrocknet, so muss zur Vermeidung von Explosionsgefahr die Einhaltung eines nur niedrigen Sauerstoffgehalts im Trocknungsgas sichergestellt sein. Die weiteren derartigen Trocknungsverfahren, bei welchen der zu trocknende Brennstoff direkt oder indirekt mit Dampf beheizt wird, erfordern eine aufwendige Steuerungs- und Regelungstechnik, die für die Zuführung eines geeigneten Dampfes geeignet ist, und erfordern insbesondere auch die Dampferzeugung an sich. Damit ist ein hoher Energieaufwand verbunden.
Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Brennstofftrocknungsanlage offenbart die DE 10 2011 110 218 A1. Bei dem in dieser Druckschrift beschriebenen Verfahren wird wenigstens ein Teil des Rauchgases hinter einem regenerativen Luftvorwärmer über einen Rauchgaskanal geführt. Bei einer Ausführungsform besteht dieser Rauchgaskanai aus einem ersten Zug und einem zweiten Zug. In dem zweiten Zug ist ein Rauchgas-Braunkohle-Wärmetauscher ausgebildet. Zudem ist der erste Zug des Rauchgaskanals als Großraumdirekttrockenkammer ausgebildet, in der vorgewärmte Braunkohle in direktem Kontakt mit dem Rauchgas getrocknet wird. Hier wird aus einem Braunkohlewärmespeicher 1 1 die gegebenenfalls in der Braunkohlevorwärmung 8 getrocknete Braunkohle dem ersten Zug 1a zugeführt. Die getrocknete Braunkohle findet in einem Dampferzeuger Verwendung.
Einen Kessel sowie eine Mahitrocknungsanlage, deren Austrag über Leitungen und einem Abscheider zugeführt wird, woraus dann die gemahlene und getrocknete Braunkohle einem Staubbunker überführt wird, offenbart die DE 10 13 824 A. Während der Mühle auf übliche Weise unmittelbar der Brennkammer entnommenes Rauchgas über eine Leitung zugeführt wird, erfolgt zusätzlich eine Trocknung in einer Steigleitung, der neben dem Mühlenaustrag auch über eine Leitung das übrige Abgas des Kessels zugeführt wird Weiterhin ist dargelegt, dass das über die Leitung zugeführte Gas auf dem Weg durch den Steigschacht seine Wärme an den vorgetrockneten Brennstaub abgibt und ihn auf den Wert trocknet, der für die 4
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Abscheidung in dem Abscheider und die Lagerung des Staubes in dem Bunker zugelassen werden kann.
Die DE 10 2011 110 218 A1 und die DE 10 13 824 A weisen den Nachteil auf, dass hier mit den heißen Abgasen des Feuerraumes die Trocknung durchgeführt wird.
Die DE 198 06 917 A1 offenbart ein Verfahren zur Trocknung von Brennstoff, bei welchem aus dem Abgasstrom eines Kessels Wärmeenergie ausgekoppelt und in einen Wärmekreislauf eingekoppeft wird, aus welchem dann wiederum Kohle in einer Trocknungsvorrichtung mit ausgekoppelter Wärme getrocknet wird. Die in der DE 196
06 917 A1 offenbarte Ausführungsform weist den Nachteil auf, dass hier zur Erwärmung der feuchten Braunkohle mit Hilfe aus dem Rauchgas entkoppelter Wärmeenergie eine zweifache Auskopplung/Einkopplung von Wärme notwendig ist, nämlich einmal die Auskopplung der Wärme aus dem Rauchgas in den Wasserkreislauf und dann die Auskopplung aus dem Wasserkreislauf in den Brennstoffstrom.
Einen ebenfalls gattungsgemäßen Stand der Technik offenbart die DD 241 461 A Diesem Dokument ist die Maßnahme zu entnehmen, von einer Rauchgasleitung des Dampferzeugers eine Rauchgasteilstromzuführungsleitung abzuzweigen und mittels dieser Rauchgas einem Konvektionstrockner 9 zuzuführen. Im Konvektionstrockner wird feuchte Rohbraunsiebkohle zugeführt und als getrocknete Rohbraunsiebkohle abgeführt. Das den Dampferzeuger mit einer Temperatur zwischen 200 °C und 300 °C verlassende Rauchgas wird nach Durchströmung des Konfektionstrockners als Rauchgas-Brüden-Gemisch mit einer Temperatur von 100 °C über eine entsprechende Leitung und eine Einblasevorrichtung wieder in den Feuerraum des Dampferzeugers rückgeführt.
Die Ausführungsform nach der DD 241 461 weist den Nachteil auf, dass das dort in dem Konvektionstrockner gebildete Rauchgas-Brüden-Gemisch zu einer Einblasung von Wasserdampf in den Feuerraum führt, was nicht unbedingt gewünscht wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die ein Verfahren zur Trocknung von feuchtem, kohlenstoffhaltigem und partikelförmigem Brennstoff und eine Brennstofftrocknungsanlage bereitstellt, welche die Trocknung von feuchtem, kohlenstoffhaltigem und partikelförmigem Brennstoff in einer energetisch effizienten sowie kostengünstigen Art und Weise und insbesondere eine vorteilhafte Einbindung einer solchen Brennstofftrocknungsanlage, auch nach rüstbar, in ein Kraftwerk ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Brennstofftrocknungsverfahren gemäß Anspruch 1 und eine Brennstofftrocknungsanlage gemäß Anspruch 22 vor. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind
Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Bei einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art, wird die vorstehende Aufgabe dadurch gelöst, dass die Wärmeenergie des temperierten Rauchgasstromes in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage zumindest teilweise an den zu trocknenden Brennstoff übertragen wird und der temperierte Rauchgasstrom über die wieder in die Rauchgasleitung einmündende Rauchgasteilstromzuführungsleitung wieder in den Rauchgasstrom rückgeführt wird.
Bei einer Brennstofftrocknungsanlage der eingangs näher bezeichneten Art wird die vorstehende Aufgabe dadurch gelöst, dass die Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage im Strang einer von der Rauchgasleitung abzweigenden und wieder in die Rauchgasleitung einmündenden Rauchgasteilstromzuführungsleitung angeordnet ist.
Dadurch, dass in einer von der Rauchgasleitung abzweigenden Rauchgasteilstromzuführungsleitung ein temperierter Rauchgasteilstrom zu der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage geführt, hier Wärmeenergie des temperierten Rauchgasstromes an den zu trocknenden Brennstoff abgegeben und der derart abgekühlte temperierte Rauchgasteilstrom anschließend über die wieder in die Rauchgasleitung einmündende Rauchgasteilstromzuführungsleitung in den Rauchgasstrom rückgeführt wird, wird eine energetisch effiziente sowie kostengünstige Art und Weise der Einbindung einer Brennstofftrocknungsanlage in ein 4
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Kraftwerk realisiert. Da die Rauchgasteilstromzuführungsleitung stromabwärts und außerhalb der Brennkammer oder des Dampferzeugers den Rauchgasteiistrom abzweigt, weist er nicht mehr die hohe Temperatur auf, die ein unmittelbar aus dem Feuerraum abgezweigter Rauchgasstrom aufweisen würde. Zudem kann die Abzweigung auch nach Durchlaufen einer oder mehrerer Rauchgasbehandlungseinrichtungen/Rauchgasbehandlungsanlagen erfolgen, so dass hier sogar eine weiter kühlende Behandlung vorhanden sein kann.
Weiterhin ist durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung lediglich ein Wärmeauskopplungs Wärmeeinkopplungs-Vorgang notwendig, nämlich die Wärmeauskopplung von dem Rauchgasteiistrom in den Brennstoff. Dies kann sogar konvektiv, d. h. durch unmittelbaren Kontakt von temperiertem Rauchgas und Brennstoff erfolgen. Schließlich wird der abgezweigte Rauchgasteiistrom dann auch wieder in die Rauchgasleitung rückgeführt und damit dem Rauchgashauptstrom zugeführt und nach entsprechender Abgasbehandlung mit diesem in die Umgebung abgeleitet. Es findet keine Rückführung des abgezweigten Rauchgasteilstromes in die Brennkammer oder den Dampferzeuger des Kraftwerkes statt.
Mit der Erfindung ist es möglich, einen Rauchgasteiistrom zu nutzen, der auf der so genannten kalten Rauchgasseite von dem Rauchgasstrom abzweigbar ist, insbesondere nachdem dieser einen Luftvorwärmer (Luvo) durchströmt hat und nur noch ein gewisser/geringer Energieinhalt zur Verfügung steht. Hierbei ergibt sich die Temperaturschere eines Luvos aus dem ihn durchströmenden, im Vergleich zur ihn durchströmenden Luft größeren Rauchgasmassenstrom, da das Rauchgas zusätzlich zur Luft Brennstoff sowie Wasser (Dampf) enthält. Hierbei kann dem Rauchgasstrom, insbesondere bevor dieser in eine Rauchgasentschwefelungsanlage eintritt, dann auch noch über ein Wärmeverschubsystem ein Energieinhalt entzogen werden.
Zweckmäßigerweise wird die getrocknete Trockenbraunkohle (TBK) als Zusatzbrennstoff beim Start eines Kraftwerks den Brennern anstelle von beispielsweise öl oder im Teillastbetrieb anstelle von Öi oder zur Brennerstabilisierung bei schlechten Kohlen zugeführt. Dazu muss die Trockenbraunkohle normalerweise 55174
9 gebunkert werden und aus Sicherheitsgründen vorher abgekühlt sein. Die Trockenbraunkohlenfeuerung ist also in der Regel eine Zusatzfeuerung in Ergänzung zu der beim Betrieb eines Braunkohlekraftwerkes ansonsten erfolgenden Rohbraunkohiefeuerung. D. h., im überwiegenden Lastbereich des Kraftwerkes wird dann eine Rohbraunkohiefeuerung erfolgen und lediglich in den angesprochenen Fällen des Teillastbetriebes, des Startens des Kraftwerks oder einer notwendigen Brennerstabilisierung wird die getrocknete Trockenbraunkohle verfeuert.
Da die Rohbraunkohle in solchen Fällen als Hauptbrennstoff Verwendung findet, hat das entstehende Rauchgas einen sehr hohen Wassergehalt, so dass es zweckmäßig ist, das Rauchgas zunächst zu trocknen, bevor es zur Kohletrocknung verwendet wird, da das ansonsten bei einem nassen Rauchgas gegebene, vergleichsweise niedrige ΔΤ zur Kohletrocknung eventuell nicht ausreichen könnte.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage ein von dem in der Rauchgasleitung geführten Rauchgasstrom abgezweigter Rauchgasteilstrom als temperierter Rauchgasstrom zugeführt wird.
Als besonders zweckmäßig hat sich die Ausgestaltung der Erfindung herausgestellt, wonach von dem Rauchgasstrom in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts eines im Strang der Rauchgasleitung angeordneten Luftvorwärmers und/oder einer im Strang der Rauchgasleitung angeordneten Rauchgasentschwefelungsanlage ein Teil des Rauchgasstromes abgezweigt und der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage als temperierter Rauchgasstrom oder temperierter Rauchgasteilstrom zugeführt wird.
Hierbei ist es auch möglich, dass von dem Rauchgasstrom in Rauchgasströmungsrichtung stromaufwärts eines im Strang der Rauchgasleitung angeordneten Luftvorwärmers und/oder einer im Strang der Rauchgasleitung angeordneten Rauchgasentschwefelungsanlage ein Teil des Rauchgasstromes abgezweigt und der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage als temperierter Rauchgasstrom oder temperierter Rauchgasteilstrom zugeführt wird.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn von dem Rauchgasstrom 1/3 als temperierter Rauchgasteilstrom der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage zugeführt wird und 2/3 des Rauchgasstromes in der Rauchgasieitung weitergeführt werden. Die Erfindung sieht daher weiterhin vor, dass von dem Rauchgasstrom ein 30 - 35 Vol.-% des Rauchgasstromes umfassender Rauchgasteilstrom abgezweigt und als temperierter Rauchgasstrom oder Rauchgasteilstrom der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage zugeführt wird.
Da stromabwärts eines Luftvorwärmers niedrigere Rauchgastemperaturen vorliegen als stromaufwärts dieses Luftvorwärmers, werden der Trocknungsvorrichtung und/oder der Trocknungsanlage vom Ort der Abzweigung von dem in der Rauchgasleitung geführten Rauchgasstrom unterschiedlich temperierte Rauchgasteilströme zugeführt. Die Erfindung zeichnet sich daher weiterhin dadurch aus, dass der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage ein temperierter Rauchgasstrom mit einer Temperatur zwischen 110 °C und 500 °C, insbesondere zwischen 120 °C und 400 °C, bevorzugt zwischen 180 °C und 350 °C zugeführt wird.
Nach einem ersten Aspekt zeichnet sich die Erfindung somit dadurch aus, dass bei einer Brennstofftrocknung Rauchgas als temperierter Gasstrom für die Trocknung des feuchten, kohlenstoffhaltigen und partikelförmigen Brennstoffs Verwendung findet, welcher insbesondere durch die Verteuerung dieses Brennstoffes, insbesondere nach seiner Trocknung in der erfindungsgemäßen Trocknungsanlage oder mit dem erfindungsgemäßen Trocknungsverfahren, oder aber auch in seinem feuchten Zustand in den Brennern einer Feuerungsanlage, insbesondere der Brennkammer eines Dampferzeugers eines Braunkohlekraftwerkes, erzeugt worden ist. Es wird kein heißes Rauchgas, sondern ein lediglich temperierter Rauchgasstrom für die Trocknung genutzt, der der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage zugeführt wird. Die Nutzung eines Rauchgasstromes und insbesondere die Ausnutzung von dessen Wärmeinhalt, insbesondere nachdem dieser bereits einigen Rauchgasbehandlungsprozessen oder -schritten, 15 055174
11 beispielsweise einer Entstaubung und einer Entschwefelung, unterworfen und bereits abgekühlt worden ist, ermöglicht die energetisch effiziente und kostengünstige Einbindung einer solchen Trocknungsanlage in ein bestehendes Kraftwerk, insbesondere Braunkohlekraftwerk. Hierbei ist es auch möglich, das erfindungsgemäße Brennstofftrocknungsverfahren und die erfindungsgemäße Brennstofftrocknungsanlage im Wege einer Nachrüstung in bestehende Kraftwerksanlagen kostengünstig zu integrieren. Von Vorteil hierbei ist es, dass mit einem technisch akzeptablen Aufwand, insbesondere Regelungsaufwand, ansonsten aufgrund der Abführung des Rauchgases über einen Kamin verloren gehende Wärmeenergie nutzbringend effizient genutzt werden kann und nicht auf den teuer und energieintensiv hergestellten Dampf für die Trocknung des Brennstoffes zurückgegriffen werden muss. Auch weist das rauchgasseitige Abgas von Feuerungsanlagen und damit der erfindungsgemäß zu verwendende temperierte Rauchgasstrom einen solch niedrigen Sauerstoffgehalt auf, dass die Trocknung von partikelförmigem, kohlenstoffhaltigem Brennstoff sicher erfolgen kann und dadurch keine Explosionsgefahr begründet wird. Schließlich lässt sich das erfindungsgemäße Brennstofftrocknungsverfahren in einer Brennstofftrocknungsanlage durchführen, die technisch wenig kompliziert und von einfacher Bauart ist, da keine aufwendigen Maßnahmen zur Sicherstellung eines Sauerstoffgehaltes in dem Rauchgasstrom oder zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Dampftemperatur oder eines bestimmten Dampfdruckes notwendig werden.
Da bei dem von einer Mahltrocknung entkoppelten erfindungsgemäßen Brennstofftrocknungsverfahren keine hohen Temperaturen in dem Trocknungsgasstrom notwendig sind, kann es ausreichen, wenn der Trocknungsaniage ein temperierter Rauchgasstrom mit einer Temperatur von weniger als 250 °C, insbesondere von weniger als 200 °C, vorzugsweise mit einer Temperatur zwischen 120 °C und 150 °C, zugeführt wird. Dadurch, dass zur Brennstofftrocknung ein Rauchgasstrom verwendet wird, der einerseits ohne weitere Maßnahmen einen lediglich geringen Sauerstoffgehalt aufweist und der bei Eintritt in die Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage andererseits, insbesondere in einem Temperaturbereich von unterhalb 350 °C, bevorzugt unterhalb 250 °C, temperiert ist, kann dieser Rauchgasstrom sowohl für eine direkte, das heißt unmittelbare, als auch für eine indirekte, das heißt mittelbare, Wärmeübertragung auf den zu trocknenden feuchten Brennstoff genutzt werden. Es ist möglich, dass der feuchte Brennstoff in der Trocknungsanlage unmittelbar im direkten Kontakt mit dem temperierten Rauchgasstrom, insbesondere konvektiv, und/oder mittelbar mittels eines von dem temperierten Rauchgasstrom induzierten Wärmestroms getrocknet wird.
Die Trocknungsanlage kann die einzige einer Feuerungsanlage zugeordnete Trocknungsanlage, aber auch eine zusätzliche Trocknungsanlage sein. So kann ein Kraftwerk, insbesondere Braunkohlekraftwerk, beispielsweise eine mit einer solchen Trocknungsanlage ausgestatte Trockenbraunkohle-Feuerung ausschließlich oder aber in Kombination mit einer Rohbraunkohle-Feuerung, insbesondere in Form eines sogenannten Hybrid-Kraftwerkes, aufweisen. Zudem kann dies mit der Kombination von direkten Feuerungen, bei welchen Brenner unmittelbar aus einer Mahltrocknungsanlage oder Trocknungsanlage mit Brennstoff versorgt werden, und einer indirekten Feuerung, bei welcher Brenner aus einem Vorrats- oder Lagerbehälter oder einem Silo mit Brennstoff versorgt werden, ausgestattet sein. Auch ist es möglich, mehrere, gegebenenfalls nach unterschiedlichen Verfahren befeuerte Feuerungsanlagen oder auch mit unterschiedlichen Feuerungen, beispielsweise einer RBK- oder einer TBK-Feuerung, ausgestattete Brenner vorzusehen. Es ist daher möglich, dass der Trocknungsanlage der von den Kraftwerksbrennern, insbesondere durch Verteuerung des getrockneten Brennstoffs, erzeugte Rauchgasstrom ganz oder teilweise zugeführt wird. Hierbei ist es auch möglich, dass der Trocknungsanlage zumindest ein Teilstrom des durch Verbrennung des in der Trocknungsanlage getrockneten Brennstoffs in den Brennern, insbesondere Kraftwerksbrennern , entstandenen Rauchgasstroms zugeführt wird.
Um eine gute Ausnutzung der im Rauchgasstrom enthaltenen Wärmeenergie zu erreichen, sieht die Erfindung in Ausgestaltung mehrere Maßnahmen vor.
Eine Maßnahme besteht darin, dass aus dem Rauchgasstrom zumindest ein Teil der Wärmeenergie, insbesondere mittels eines ersten Wärmeverschubsystems, ausgekoppelt und zumindest teilweise in den oder einen der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage zugeführten Teil des Rauchgasstroms eingekoppelt 5 055174
13 wird. Eine andere Maßnahme besteht darin, dass von dem Rauchgasstrom in Rauchgasströmungsrichtung vor dessen Eintritt in einen/den Luftvorwärmer ein Teil des Rauchgasstromes abgezweigt, zumindest ein Teil der Wärmeenergie dieses weiteren Rauchgasteilstromes, insbesondere mittels eines zweiten Wärmeverschubsystems, ausgekoppelt und zumindest teilweise in einen oder den der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage zugeführten Rauchgasteilstrom eingekoppelt und dieser weitere Rauchgasteilstrom dem Rauchgasstrom wieder zugeführt wird, bevor der der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage zugeführte Rauchgasteilstrom von dem Rauchgasstrom abgezweigt wird. Bei dieser Ausführungsform werden also zwei Rauchgasteilströme an unterschiedlichen Stellen des die Rauchgasieitung durchströmenden Rauchgasstroms von diesem abgezweigt und wärmetechnisch miteinander verschaltet. Der getrocknete Brennstoff kann in den Brennern der Brennkammer oder des Dampferzeugers des Kraftwerks, insbesondere Braunkohlekraftwerks, verfeuert werden, wobei dann der Trocknungsanlage der von den Brennern erzeugte Rauchgasstrom ganz oder teilweise zugeführt werden kann. Es ist also auch möglich, dass der Trocknungsanlage zumindest ein Teilstrom des durch Verbrennung des in der Trocknungsanlage getrockneten Brennstoffs in den Brennern entstehenden oder entstandenen Rauchgasstroms zugeführt wird.
Die Erfindung zeichnet sich daher in weiterer Ausgestaltung zudem dadurch aus, dass der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage zumindest ein Teilstrom der in den Brennern der Brennkammer oder des Dampferzeugers insgesamt oder pro Zeiteinheit zu verfeuernden Brennstoffmenge an feuchtem, kohlenstoffhaltigem und partikelförmigem Brennstoff zugeführt und diese in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage mittels eines/des von den Brennern durch Verteuerung dieses, insbesondere getrockneten, Brennstoffs erzeugten und der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage zugeführten, temperierten Rauchgasstroms zumindest teilgetrocknet wird.
Hierbei ist es dann gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, wenn mittels des temperierten Rauchgasstroms in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage ein Teil des den Brennern der Brennkammer oder des Dampferzeugers insgesamt oder pro Zeiteinheit zuzuführenden Brennstoffs getrocknet wird oder der den Brennern der Brennkammer oder des Dampferzeugers insgesamt oder pro Zeiteinheit zuzuführende Brennstoff teilgetrocknet wird.
Besonders zweckmäßig ist die Ausstattung eines Braunkohlekraftwerkes oder einer Feuerungsanlage mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dann, wenn neben dem getrockneten Brennstoff auch anderer Brennstoff, beispielsweise neben der Trockenbraunkohle auch Rohbraunkohle und/oder Biomasse, verfeuert wird. In diesem Falle besteht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, dass mittels des temperierten Rauchgasstroms in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage ein Teilstrom der Brennstoffmenge getrocknet wird, der bis zu 70 Gew.-%, zumindest mehr als 25 Gew.-%, bevorzugt mehr als 17,5 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 10 Gew.-%, der den Brennern der Brennkammer oder des Dampferzeugers aktuell oder, insbesondere bei Volilastbetrieb, insgesamt oder pro Zeiteinheit zur Verteuerung zugeführten Brennstoffmenge entspricht.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn der feuchte Brennstoff mittels des temperierten Rauchgasstromes in der Trocknungsanlage auf einen Wassergehalt von weniger als 25 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 15 Gew.-%, getrocknet wird, was die Erfindung in Weiterbildung ebenfalls vorsieht. Die Reduzierung auf einen solchen Wasser- oder Feuchtegehalt lässt sich mit den üblicherweise in einem Braunkohlekraftwerk, insbesondere in Bezug auf das Rauchgas, herrschenden Temperaturen sowie Energie- und Massenströmen bei der Verwendung von üblicher Rohbraunkohle als zu trocknendem Brennstoff in energieeffizienter Weise gut einstellen. Es ist somit möglich, dass der Trocknungsanlage feuchte Braunkohle oder Biomasse oder eine feuchte Braunkohle und/oder Biomasse enthaltende Brennstoffmischung als zu trocknender Brennstoff zugeführt wird.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt weiterhin darin, dass der temperierte Rauchgasstrom von einer Rauchgasleitung, die mit einer, die Brenner aufweisenden Brennkammer eines Dampferzeugers oder Kraftwerkskessels, vorzugsweise eines Braunkohlenkraftwerks, in Leitungsverbindung steht, in Rauchgasströmungsrichtung nach mehreren vom Rauchgasstrom durchströmten Rauchgasbehandlungsan!agen stromabwärts eines von dem Rauchgasstrom durchströmten Luftvorwärmers und einer von dem
Rauchgasstrom durchströmten Rauchgasentschwefelungsanlage abgezweigt und der Trocknungsanlage zugeführt wird. Hierdurch lässt sich das erfindungsgemäße Brennstofftrocknungsverfahren gut in bestehende Kraftwerke und deren Wärme- und Energieströme integrieren. Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Maßnahme besteht hierbei darin, dass der Rauchgasstrom in der Rauchgasentschwefelungsanlage gekühlt und getrocknet wird.
Es ist aber ebenso gut möglich, dass alternativ oder ergänzend der temperierte Rauchgasstrom von einer Rauchgasleitung, die mit einer, die Brenner, aufweisenden Brennkammer eines Dampferzeugers oder Kraftwerkskessels, vorzugsweise eines Braunkohlenkraftwerks, in Leitungsverbindung steht, in Rauchgasströmungsrichtung vor mehreren vom Rauchgasstrom durchströmten Rauchgasbehandlungsanlagen stromaufwärts eines von dem Rauchgasstrom durchströmten Luftvorwärmers und einer von dem Rauchgasstrom durchströmten Rauchgasentschwefelungsanlage abgezweigt und der Trocknungsanlage zugeführt wird. In einem Braunkohlekraftwerk lässt sich das Brennstofftrocknungsverfahren insbesondere dadurch vorteilhaft realisieren, dass mittels des aus dem/einem Braunkohlekraftwerk stammenden Rauchgasstroms in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage ein Teilstrom der Brennstoffmenge, insbesondere Braunkohiebrennstoffmenge, auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 7 - 20 Gew.-%, insbesondere 10 - 18 Gew.-%, besonders bevorzugt 14 - 16 Gew.-%, getrocknet wird, der mehr als 25 Gew.-%, bevorzugt mehr als 17,5 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 10 Gew.-%, der den Brennern der Brennkammer oder des Dampferzeugers aktuell oder, insbesondere bei Volllastbetrieb, insgesamt oder pro Zeiteinheit zur Verteuerung zugeführten Brennstoffmenge, insbesondere Braunkohiebrennstoffmenge, entspricht, oder, dass mittels des aus einem
Braunkohlekraftwerk stammenden Rauchgasstroms in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage eine Brennstoffmenge, insbesondere Braunkohiebrennstoffmenge, in ihrem Feuchtigkeitsgehalt durch Trocknung um 5 - 20 Gew,-%, insbesondere 8 - 12 Gew. -%, vorzugsweise 9 - 11 Gew.-% abgesenkt wird, die der den Brennern der Brennkammer oder des Dampferzeugers aktuell oder, insbesondere bei VoIIiastbetrieb, insgesamt oder pro Zeiteinheit zur Verteuerung zugeführten Brennstoffmenge, insbesondere Braunkohlebrennstoffmenge, entspricht.
Um die in dem temperierten Rauchgasstrom gewünschte Temperatur einstellen oder beeinflussen zu können, sieht die Erfindung weiterhin vor, dass der von dem Rauchgasstrom aus der Rauchgasleitung abgezweigte, temperierte Rauchgasstrom in Rauchgasströmungsrichtung stromaufwärts seiner Einmündung in die Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage und insbesondere in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts einer/der
Rauchgasentschwefelungsanlage einen Rauchgaskühler, insbesondere einen als direkten Wärmetauscher, vorzugsweise als Sprühwäscher, ausgebildeten Rauchgaskühler durchströmt und hier gekühlt und getrocknet wird. Hierbei kann es sich um einen NaOH-Wäscher handeln, der gegebenenfalls zudem gekühlt wird. Das Kühlwasser des Rauchgaskühlers lässt sich vorteilhaft als Zusatzkühlwasser in Kühltürmen nutzen, so dass es zweckmäßig sein kann, dass das Kühlwasser nach Durchströmen des Rauchgaskühlers einem der Brennkammer oder einem Dampferzeuger der Industrieanlage oder des Kraftwerks, insbesondere Braunkohlekraftwerk, zugeordneten Kühlturm als Kühlturmzusatzwasser zugeführt wird.
Auch über einen Gas-Gas-Wärmetauscher lässt sich der temperierte Rauchgasstrom in energieeffizienter Weise in den Energiehaushalt, das heißt die Energie- und Wärmeströme eines Kraftwerkes, vorteilhaft einbinden. Diesbezüglich sieht die Erfindung vor, dass der temperierte Rauchgasstrom in Bezug auf seine Strömungsrichtung stromaufwärts seiner Einmündung in die Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage einen dampfbeaufschlagbaren Wärmetauscher, der mit aus einer Dampfturbine eines Turbosatzes abgezogenem Anzapfdampf und/oder solar erzeugtem Dampf und/oder mit in einem Fresnelsystem erzeugtem Dampf beaufschlagbar ist, durchströmt und hier temperiert wird.
Es ist aber auch möglich, die der Feuerungsanlage, insbesondere den Brennern einer Brennkammer eines Dampferzeugers, zugeführte Verbrennungs!uft zu nutzen, 15 055174
17 um in dem temperierten Rauchgasstrom die gewünschte Temperatur und insbesondere auch einen gewünschten Sauerstoffgehalt einzustellen. Hierbei kann die Verbrennungsluft in Strömungsrichtung vor einem üblicher Weise in einem Kraftwerk vorhandenen Luftvorwärmer oder hinter dem Luftvorwärmer abgezweigt und dem temperiertem Rauchgasstrom zugemischt werden. Die Erfindung zeichnet sich daher auch dadurch aus, dass dem temperierten Rauchgasstrom oder Rauchgasteiistrom in Bezug auf seine Strömungsrichtung stromaufwärts seiner Einmündung in die Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage und insbesondere stromabwärts einer/der Rauchgasentschwefelungsanlage, Luft, insbesondere nach dem Durchströmen eines/des Luftvorwärmers, der im Gegenstrom von dem abgasseitigen Rauchgasstrom der Brennkammer oder des Dampferzeugers oder der Feuerungsanlage durchströmt wird, erwärmte Luft, zugemischt wird. Hierbei, aber auch bei anderen Verfahrensvarianten, kann die Luft derart zugemischt werden, dass ein temperierter Rauchgasstrom mit einem Sauerstoffgehalt von 1 - 15 Vol.-%, insbesondere von 1 - 12 Vol.-%, eingestellt wird. Hierbei kann zudem eine Temperatur zwischen 1 10 °C und 250 °C, insbesondere zwischen 120 °C und 200 °C, eingestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich in Ausgestaltung und Weiterbildung daher ferner dadurch aus, dass die Luft derart zugemischt wird, dass in dem temperierten Rauchgasstrom oder Rauchgasteiistrom ein Sauerstoffgehalt von 1 - 15 Vol.-%, insbesondere von 1 -12 Vol.-%, eingestellt wird und/oder dass insbesondere bei einem Verfahren nach Anspruch 19, in dem temperierten Rauchgasstrom oder Rauchgasteiistrom eine Temperatur zwischen 110 °C und 400 °C, insbesondere zwischen 120 °C und 350 °C, bevorzugt zwischen 120 °C und 200 °C, eingestellt wird. Anlagentechnisch lässt sich die Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage vorteilhaft als Trommeltrockner, Röhrentrockner, Wirbeischichtanlage oder Wirbelschichttrockner, als Festbetttrockner oder als Mühle oder aus Kombinationen dieser Trocknungsvorrichtungen ausbilden und ausgestalten, in welchen der Brennstoff getrocknet wird. Hierbei kann in einer solchen Anlage der Brennstoff sowohl direkt als auch indirekt getrocknet werden. Es ist daher weiterhin möglich, dass der Brennstoff in der jeweiligen Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage durch direkten Kontakt mit dem temperierten Rauchgasstrom, insbesondere konvektiv, und/oder indirekt durch Kontakt mit von dem temperierten Rauchgasstrom durchströmten Heizelementen getrocknet wird.
Da der die Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage verlassende Rauchgasstrom, das heißt der in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage gekühlte temperierte Rauchgasstrom, bei einer direkten Trocknung des Brennstoffes Brennstoffpartikel mit sich führt, ist es zweckmäßig, in Rauchgasströmungsrichtung hinter der Trocknungsanlage einen Filter vorzusehen, mittels welchem derartige Brennstoffpartikel aus dem verbliebenden Rauchgasstrom herausgefiltert und gegebenenfalls auch dem Lagerbehälter oder Silo zugeführt werden können. Es ist daher weiterhin vorteilhaft, wenn der temperierte Rauchgasstrom in Bezug auf seine Strömungsrichtung stromabwärts der Trocknungsanlage einer Entstaubung in einem Filter, insbesondere einem Elektrofilter oder einem Gewebefilter, zugeführt wird.
Um insbesondere sogenannte indirekte Feuerungen bei Braunkohlekraftwerken realisieren zu können, kann vorgesehen sein, dass der getrocknete Brennstoff in Bezug auf seine Strömungsrichtung stromabwärts der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage vor seiner Verteuerung in einem Vorratsbehälter, insbesondere Silo, zwischengelagert wird.
Da die den Rauchgasstrom zur Trocknung des Brennstoffes erzeugende Feuerungsanlage nicht identisch mit der Feuerungsanlage sein muss, in welcher der in der Trocknungsanlage getrocknete Brennstoff verfeuert wird, kann auch vorgesehen sein, dass ein Teiistrom des getrockneten Brennstoffs kontinuierlich oder zweitweise in einer Feuerungsanlage verfeuert wird, die getrennt von und/oder unterschiedlich zu der den der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage zugeführten Rauchgasstrom erzeugenden Feuerungsanlage ausgebildet ist, 13 und/oder zusammen mit feuchtem, ungetrocknetem Brennstoff, insbesondere Rohbraunkohle, verfeuert wird,
Die erfindungsgemäße Brennstofftrocknungsanlage zeichnet sich in Ausgestaltung dadurch aus, dass die Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage eine Rauchgasteüstromzuführungsleitung, die mit einer auf der Abgasseite der Brennkammer oder des Dampferzeugers und/oder der Feuerungsanlage und/oder deren jeweiligen Brennern ausgebildeten Rauchgasleitung leitungsmäßig verbunden ist, aufweist, mittels welcher der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage ein von der Rauchgasleitung abgezweigter, temperierter Rauchgasteilstrom zuführbar ist.
Die Rauchgasteilstromzuführungsleitung kann dabei alternativ, aber auch in Kombination, in Strömungsrichtung sowohl vor einer Rauchgasentschwefelungsanlage und vor einem Luftvorwärmer von der Rauchgasleitung abzweigen als auch nach diesen
Rauchgasbehandlungsvorrichtungen oder Rauchgasbehandlungsanlagen. Die Erfindung sieht daher in Weiterbildung der Brennstofftrocknungsanlage einerseits vor, dass die Rauchgasteilstromzuführungsleitung in Bezug auf die Strömungsrichtung des in der Rauchgasleitung strömenden Rauchgasstromes stromabwärts eines im Strang der Rauchgasleitung angeordneten Luftvorwärmers und/oder einer im Strang der Rauchgasleitung angeordneten Rauchgasentschwefelungsanlage von der Rauchgasleitung abzweigt, und/oder, dass die Rauchgasteilstromzuführungsleitung in Bezug auf die Strömungsrichtung des in der Rauchgasleitung strömenden Rauchgasstromes stromaufwärts eines im Strang der Rauchgasleitung angeordneten Luftvorwärmers und/oder einer im Strang der Rauchgasleitung angeordneten Rauchgasentschwefelungsanlage von der Rauchgasleitung abzweigt.
Um den abgezweigten temperierten Rauchgasteilstrom gewünschtenfalls wiederaufheizen zu können, sieht die Erfindung zudem vor, dass in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung ein insbesondere dampfbeaufschiagbarer Wärmetauscher angeordnet ist, der mit aus einer Dampfturbine eines Turbosatzes des Kraftwerks abgezogenem Anzapfdampf und/oder solar erzeugtem Dampf und/oder mit in einem Fresnelsystem erzeugtem Dampf beaufschlagbar ist und mittels welchem der in der Rauchgasteilstromzuführungsieitung geführte
Rauchgasteilstrom temperierbar ist.
Um eine vorteilhafte Verschaltung von Wärmeenergieströmen zu erreichen, ist es gemäß Weiterbildung der Erfindung weiterhin von Vorteil, wenn in der Rauchgasteiistromzuführungsleitung ein erstes Wärmeverschubsystem angeordnet ist, das mit der Rauchgasleitung in Wirkverbindung steht und mittels welchem dem in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung geführten Rauchgasteilstrom aus dem in der Rauchgasleitung geführten Rauchgasstrom ausgekoppelte Wärmeenergie zuführbar ist.
Alternativ dazu oder in Kombination damit ist es zudem möglich, dass in der Rauchgasteiistromzuführungsleitung ein zweites Wärmeverschubsystem angeordnet ist, das mit einer von der Rauchgasleitung abzweigenden und insbesondere einen darin angeordneten Luftvorwärmer umgehenden Rauchgasabzweigungsleitung in Wirkverbindung steht und mittels welchem dem in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung geführten Rauchgasteilstrom aus dem in der Rauchgasabzweigungsleitung geführten Rauchgasstrom ausgekoppelte Wärmeenergie zuführbar ist.
Um bei dem temperierten Rauchgasteilstrom vor seinem Eintritt in die Trocknungsvorrichtung und/oder die Trocknungsanlage eine Regelung seiner Temperatur und/oder seines Sauerstoffgehaltes vornehmen zu können, ist gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Rauchgasteilstromzuführungsieitung mit mindestens einer von der der Brennkammer oder dem Dampferzeuger oder der Feuerungsanlage Verbrennungsluft zuführenden Verbrennungsluftzuführungsleitung abzweigenden ersten und/oder zweiten Luftzuführleitung in Leitungsverbindung steht, mittels welcher/welchen dem in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung geführten temperierten Rauchgasstrom Luft zumischbar ist.
Für die Verschaltung der Wärmeenergieströme der Brennstofftrocknungsanlage ist es besonders zweckmäßig und vorteilhaft, wenn auch eine Verschiebung von 15 055174
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Wärmeenergie von dem in der Rauchgasleitung geführten Rauchgasstrom zu der in der Luftzuführleitung strömenden Verbrennungsluft möglich ist. Die Erfindung zeichnet sich daher auch dadurch aus, dass in der Rauchgasleitung ein drittes Wärmeverschubsystem angeordnet ist, das mit einer/der Verbrennungsluftzuführungsleitung in Wirkverbindung steht und mittels welchem der in der Verbrennungsluftzuführungsleitung geführten Verbrennungsluft aus dem in der Rauchgasleitung geführten Rauchgasstrom ausgekoppelte Wärmeenergie zuführbar ist. Schließlich sieht die Erfindung vor, dass die Trocknungsanlage eine von dem temperierten Rauchgasstrom durchströmte Trocknungsvorrichtung oder eine von dem temperierten Rauchgasstrom durchströmte Trocknungsvorrichtung und mindestens eine zugeordnete und leitungsmäßig mit der Trocknungsvorrichtung verbundene Kohlemühle aufweist oder als Kohlemühle, insbesondere Schlagradmühie oder Schlägermühle, ausgebildet ist.
Die Brennstofftrocknungsanlage und insbesondere die Trocknungsvorrichtung und/oder die Trocknungsanlage und mindestens die Feuerungsanlage und/oder die Brennkammer oder der Dampferzeuger können integraler Bestandteil einer Industrieanlage oder eines Kraftwerks, insbesondere eines Braunkohlekraftwerks, sein, wobei die Trocknungsanlage dann in den B re n n stoff strö m u ng s weg und in den Rauchgasströmungsweg der Industrieanlage oder des Kraftwerks leitungsmäßig eingebunden ist. Damit lässt sich ein erfindungsgemäßes Brennstofftrocknungsverfahren in technischer und energiemäßiger Hinsicht vorteilhaft in einen Kraftwerkskomplex oder eine Industrieanlage integrieren.
Um die Temperatur und den Sauerstoffgehalt des temperierten Rauchgasstromes gezielt einstellen oder beeinflussen zu können, kann die Rauchgasteilstromzuführungsieitung mit mindestens einer der Feuerungsanlage Verbrennungsluft zuführenden Luftzuführleitung in Leitungsverbindung stehen. Hierbei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Rauchgasteilstromzuführungsleitung mit einer in Strömungsrichtung der Verbrennungsluft stromabwärts eines im Gegenstrom von heißem Rauchgas der Feuerungsanlage durchströmten Luftvorwärmers abzweigenden zweiten Luftführungsleitung und/oder mit einer in Strömungsrichtung der Verbrennungsluft stromaufwärts eines im Gegenstrom von heißem Rauchgas der Feuerungsanlage durchströmten Luftvorwärmers abzweigenden ersten Luftführungsleitung in Leitungsverbindung steht.
Unter energietechnischen Gesichtspunkten ist die Verwendung eines temperierten Rauchgasstromes vorteilhaft, der in Rauchgasströmungsrichtung nach einer üblicherweise im Rauchgasstrang eines Kraftwerkes vorhandenen Rauchgasentschwefelungsanlage abgezweigt wird. Es ist daher möglich, dass die Rauchgasteilstromzuführungsleitung in Bezug auf die Strömungsrichtung des temperierten Rauchgasstromes stromabwärts einer
Rauchgasentschwefelungsanlage von der Rauchgasableitung abzweigt.
Um von dem die Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage durchströmenden temperierten Rauchgasstrom mitgerissene Brennstoffpartikel auch noch einer Nutzung zuführen zu können, ist es zweckmäßig, wenn die Brennstofftrocknungsanlage in Bezug auf die Strömungsrichtung des temperierten Rauchgasstromes stromabwärts der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage einen dieser zugeordneten und an diese leitungsmäßig angeschlossenen Filter, insbesondere einen Elektrofilter oder einen Gewebefilter, aufweist.
Vorteilhaft ist zudem die Ausbildung der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage als Trommeltrockner, Röhrentrockner, Wirbelschichtanlage oder Wirbelschichttrockner, als Festbetttrockner oder als Mühle oder als eine Kombination aus einer oder mehreren dieser Trocknungsvorrichtungen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in
Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der
Erfindung mit Einbindung einer eine Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage umfassenden
Brennstofftrocknungsanlage in die Rauchgasableitung eines Kraftwerks, in schematischer Darstellung ein zweites Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung mit Einbindung einer eine Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage umfassenden
Brennstofftrocknungsanlage in die Rauchgasableitung eines Kraftwerks und in
Fig. 3 - 11 in schematischer Darstellung ein drittes bis elftes
Ausführungsbeispie! der Erfindung mit Einbindung einer eine Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage umfassenden
Brennstofftrocknungsanlage in die Rauchgasableitung eines Kraftwerks.
Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine mittels gestrichelter Linien lediglich angedeutete Brennkammer 1 eines Dampferzeugers eines Braunkohlekraftwerks, in deren Brennern Trockenbrennstoff oder getrockneter Brennstoff 2 als Brennstoff verfeuert wird. Insofern stellt die Brennkammer 1 mit ihren Brennern eine Feuerungsanlage im Sinne der vorliegenden Anmeldung dar. Im Ausführungsbeispiel soll es sich bei dem getrockneten Brennstoff 2 oder Trockenbrennstoff um getrocknete Braunkohle handeln, so dass hier eine Trockenbraunkohle (TBR)- Feuerung durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. In nicht näher dargestellter Weise kann der Brennkammer 1 aber auch noch anderer, zusätzlicher Brennstoff, beispielsweise parallel oder unter Auswahl einiger der Brenner der Brennkammer 1 zugeführt werden. Insbesondere ist hierfür bei einem Braunkohlekraftwerk die Zuführung von Rohbraunkohle, die gegebenenfalls vorher einen Mahltrocknungsprozess durchlaufen hat, denkbar, so dass zusätzlich auch in nicht dargestellter Weise noch eine Rohbraunkohle (RBK) - Feuerung parallel vorgesehen sein kann, wobei die beiden Feuerungsarten gleichzeitig parallel oder auch alternierend jeweils als Einzelfeuerung betrieben werden können. Insofern kann es sich bei dem angedeutet dargestellten Kraftwerk 16 um ein so genanntes Braunkohlen-Hybrid-Kraftwerk handeln. Um eine Zwischenlagerung des Trockenbrennstoffes 2 vor seiner Verfeuerung zu ermöglichen, ist in der gestrichelt dargestellten Trockenbrennstoffzuführungsleitung oder Brennstoffabführungsleitung 3 ein Silo oder Vorratsbehälter 4 angeordnet. Auch die gegebenenfalls vorhandene RBK-Feuerung kann gegebenenfalls Vorraisbehälter oder Silos umfassen, insbesondere dann, wenn diese zumindest auch in einem Teil als indirekte Feuerung ausgebildet ist. In bekannter und üblicher Weise mündet in die Brennkammer 1 eine Verbrennungsluftzuführungsleitung 5 ein, mit welcher den Brennern der Brennkammer 1 die benötigte Verbrennungsluft zugeführt wird. Abgasseitig wird das bei der Verbrennung des oder eines Brennstoffes 2, 14 in den Brennern der Brennkammer 1 entstehende Rauchgas zumindest teilweise, insbesondere aber vollständig, mittels einer Rauchgasleitung 6 im Strang der Rauchgasleitung 6 angeordneten Rauchgasbehandlungsvorrichtungen, von welchen in den Figuren 1 und 2 lediglich ein Luftvorwärmer (Luvo) 7, ein Elektrofilter 8 und eine Rauchgasentschwefelungsanlage 9 dargesteiit sind, zugeführt, bevor die Rauchgasleitung 6 und damit auch das behandelte Rauchgas oder Abgas in einen Kühlturm 10 einmündet, aus welchem heraus das behandelte Rauchgas dann in die Umgebungsluft entweicht.
Von der Rauchgasleitung 6 zweigt in Strömungsrichtung des Rauchgases stromabwärts der Rauchgasentschwefelungsanlage 9 eine Rauchgasteilstromzuführungsleitung 1 1 von der Rauchgasleitung 6 ab, die in eine
Trocknungsanlage 12 einmündet und die Trocknungsanlage 12 zu einem integralen Bestandteil der Rauchgasteilstromzuführungsleitung 11 machend aus dieser wieder austritt und danach in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts ihre Abzweigung von der Rauchgasleitung 6 wieder in die Rauchgasleitung 6 einmündet. Hierdurch wird ein in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung 11 geführter temperierter Rauchgasstrom oder Rauchgasteilstrom aus dem ursprünglichen Rauchgasstrom der Brennkammer 1 abgezweigt und in diesen wieder rückgeführt. Bei der Trocknungsanlage 12 handelt es sich um eine solche ohne integrierten Mahlprozess, also beispielsweise nicht um eine Schlagradmühle, sondern um einen von dem in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung 11 geführten temperierten Rauchgasstrom durchströmten Trommeltrockner oder Röhrentrockner oder um eine von dem temperierten Rauchgasstrom durchströmte Wirbelschichtanlage. Es ist aber auch möglich, Mühlen 25a-25c oder eine Mahlanlage als Trocknungsaniage 12 zu verwenden, wie dies nachstehend anhand weiterer Ausführungsbeispiele erläutert wird. In die Trocknungsanlage 12 mündet eine Brennstoffzuführleitung 13 ein, mittels welcher der Trocknungsanlage 12 zu trocknender, feuchter, kohlenstoffhaltiger und partikelförmiger Brennstoff 14, insbesondere Rohbraunkohle, aber auch Biomasse, oder eine beide Brennstoffarten enthaltende Brennstoffmischung, zugeführt wird.
Nach Trocknung innerhalb der Trocknungsanlage 12 wird dieser Brennstoff 14 als getrockneter Brennstoff 2 der aus der Trocknungsanlage 12 abzweigenden Trockenbrennstoffzuführungsleitung oder Brennstoffabführungsleitung 3 zugeführt, mittels welcher er dem Vorratsbehälter 4 und/oder der Brennkammer 1 zugeführt wird. Im Ausführungsbeispiel wird der Trocknungsanlage 12 eine feuchte Braunkohle mit einem Feuchtegehalt von 54 % zugeführt, die in der Trocknungsanlage 12 zu einem getrockneten Brennstoff 2 oder Trockenbrennstoff getrocknet wird, welcher noch eine Restfeuchte von 15 % aufweist. Die Schleife der Rauchgasteilstromzuführungsleitung 11 von ihrer Abzweigung von der Rauchgasleitung 6 bis zur Wiedereinmündung in die Rauchgasleitung 6 bildet mit der darin integrierten Trocknungsanlage 12 die insgesamt mit 15 bezeichnete Brennstofftrocknungsanlage aus. Da es sich bei der Brennkammer 1 im Ausführungsbeispiel um die Brennkammer eines Dampferzeugers eines Braunkohlekraftwerkes mit nicht dargestelltem, aber in üblicher Weise ausgebildetem angeschlossenem Wasser/Dampf-Kreislauf mit integriertem Turbosatz handelt, ist die Brennstofftrocknungsanlage 15 und damit die Trocknungsanlage 12 als ein integraler Bestandteil eines solchen Kraftwerkes 16, insbesondere Braunkohlkraftwerks, ausgebildet und in den oder die Brennstoffströmungsweg(e) und in den/die Brennstoffströmungsweg(e) und in den/die Rauchgasströmungsweg(e) des insgesamt mit 16 bezeichneten Kraftwerks leitungsmäßig eingebunden. Dies ist aber nicht zwingend der Fall und kann bei anderen Ausführungsformen der Erfindung auch nicht der Fall sein. Von der Verbrennungsluftzuführungsleitung 5 zweigt in Strömungsrichtung der Verbrennungsluft zur Brennkammer 1 hin vor dem Luftvorwärmer 7 und damit stromaufwärts des Luftvorwärmers 7 eine erste Luftzuführleitung 17 ab, die in Strömungsrichtung des temperierten Rauchgasstromes in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung 1 vor der Trocknungsanlage 12 und damit in Bezug auf die Strömungsrichtung des temperierten Rauchgasstroms stromaufwärts der Trocknungsanlage 12 in die Rauchgasteilstromzuführungsleitung 11 einmündet. Eine zweite Luftzuführleitung 18 zweigt hinter dem Luftvorwärmer 7 und damit stromabwärts des Luftvorwärmers 7 von der Verbrennungsluftzuführungsleitung 5 ab und mündet in einem Bereich zwischen der Einmündung der ersten Luftzuführleitung 17 und der Trocknungsanlage 12 in die Rauchgasteilstromzuführungsleitung 11 ein, Mittels der ersten und/oder zweiten Luftzuführleitung 17 und 18 ist dem in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung 11 strömenden temperierten Rauchgasstrom kalte, erwärmte oder warme Luft zuführbar. Damit lässt sich der Sauerstoffgehalt in dem temperierten Rauchgasstrom vor Eintritt in die Trocknungsanlage 12, aber auch dessen Temperatur regulieren. Im Ausführungsbeispiel kann mittels der ersten Luftzuführleitung 17 beispielsweise ca. 44°C oder ca. 114°C heiße Luft, je nachdem ob ein Wärmetauscher 19 in Betrieb ist oder nicht, dem temperierten Rauchgasstrom zugeführt werden. Mittels der zweiten Luftzuführleitung 18 iässt sich dem temperierten Rauchgasstrom ein Verbrennungsluftstrom mit einer Temperatur von 270°C zuführen. Die höhere Temperatur in der zweiten Luftzuführleitung 18 ergibt sich daraus, dass die in der Verbrennungsluftzuführungsleitung 5 geführte Verbrennungsluft im Luftvorwärmer 7 aufgrund des diesen im Gegenstrom durchströmenden Rauchgasstromes durch Wärmetausch erwärmt wird. In Bezug auf die Strömungsrichtung des temperierten Rauchgasstromes hinter der Trocknungsanlage 12 und damit stromabwärts der Trocknungsanlage 12 ist in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung 11 ein Filter 20 angeordnet, bei dem es sich um einen Elektrofilter oder einen Gewebefilter handeln kann. Mittels dieses Filters 20 werden von dem temperierten Rauchgasstrom beim Durchströmen der Trocknungsanlage 12 mitgerissene Brennstoffpartikel aus dem dann kühleren
Rauchgasstrom herausgefiltert und als getrockneter Brennstoff 2 ebenfalls der Brennstoffabführungsleitung 3 oder Trockenbrennstoffzuführungsleitung zugeführt.
Der aus der Rauchgasleitung 6 abgezweigte Rauchgasstrom tritt beispielsweise mit einer Temperatur von ca. 67°C in die Rauchgasteilstromzuführungsleitung 11 ein und wird beispielsweise in deren Verlauf bis zum Eintritt in die Trocknungsanlage 12 bis auf eine Temperatur von ca. 192°C aufgeheizt. Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 ist in Strömungsrichtung des temperierten Rauchgasstromes stromaufwärts der Trocknungsanlage 12 und stromabwärts der Abzweigung der Rauchgasteüstromzuführungsleitung 11 von der Rauchgasleitung 6 in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung 11 ein von dem temperierten Rauchgasstrom durchströmter Rauchgaskühler 21 angeordnet. Bei Durchströmen des
Rauchgaskühlers 21 wird die Temperatur des temperierten Rauchgasstromes von ca. 87°C auf ca, 40°C verringert. Bei dem Rauchgaskühler 21 kann es sich um einen direkten Wärmetauscher, beispielsweise einen Sprühwäscher, insbesondere einen NaOH-Wäscher, handein. Das im Rauchgaskühler 21 benutzte Kühlwasser wird nach Durchströmen des Rauchgaskühlers 21 dem Kühiturm 10 in nicht dargestellter Weise als Kühlturmzusatzwasser zugeführt.
In der Rauchgasteilstromzuführungsleitung 1 1 ist dann in strömungsabwärtiger Richtung des temperierten Rauchgasstromes ein Gebläse 22 angeordnet, bei dessen Durchströmung der temperierte Rauchgasstrom wieder einen Temperaturanstieg, beispielsweise auf ca. 45°C, erfährt.
In dazu weiterer strömungsabwärtiger Strömungsrichtung des temperierten Rauchgasstromes ist in der Rauchgasteilstromzuführungsieitung 1 1 ein weiterer Wärmetauscher 23 ausgebildet. Der weitere Wärmetauscher 23 kann ebenso wie der Wärmetauscher 19 mit einer Dampfbeheizung ausgestattet sein. Die Dampfbeheizung des weiteren Wärmetauschers 23 und des Wärmetauschers 19 kann derart sein, dass dem weiteren Wärmetauscher 23 oder dem Wärmetauscher 19 Anzapfdampf aus einer Dampfturbine des Turbosatzes des Wasser/Dampf- Kreislaufes des Kraftwerkes 16 und/oder Dampf, der solar erzeugt worden ist, und/oder Dampf, der insbesondere mit einem Fresnelsystem erzeugt worden ist, zugeführt wird. Im Ausführungsbeispiel wird dem in der Rauchgasteilstromzuführleitung 11 strömenden, temperierten Rauchgasstrom mittels des weiteren Wärmetauschers 23 so viel Wärmeenergie zugeführt, dass er in Bezug auf seine Strömungsrichtung stromabwärts des weiteren Wärmetauschers 23 auf eine Temperatur von ca. 152°C wieder aufgeheizt ist. Mittels des Wärmetauschers 19 ist es aufgrund der Dampfbeheizung möglich, die in der Verbrennungsluftzuführungsleitung 5 zugeführte Verbrennungsluft auf eine Temperatur von ca. 114°C aufzuheizen, mit welcher Temperatur diese Verbrennungsluft auch in die erste Luftzuführleitung 17 eintritt. Durch entsprechende Einstellung der durch die erste und zweite Luftführungsleitung 17, 18 zugeführten Luftmenge lässt sich dann stromabwärts des weiteren Wärmetauschers 23 die Temperatur des temperierten Rauchgasstromes in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung 11 auf die bereits erwähnten ca. 192°C einstellen, mit welcher der temperierte Rauchgasstrom zur Trocknung in der Trocknungsanlage 12 auf den dieser zugeführten Massestrom an feuchtem, kohlenstoffhaltigem und partikelförmigem Brennstoff 14 trifft. Mittels der ersten und zweiten Luftzuführleitung 17, 18 wird dem temperierten Rauchgasstrom Luft und damit Sauerstoff derart geregelt zugemischt, dass in dem temperierten Rauchgasstrom ein Sauerstoffgehalt von 1-15 Vol.-%, insbesondere von 1-12 Vol.-% und eine Temperatur zwischen 10°C und 250°C, insbesondere zwischen 120°C und 200°C, eingestellt wird.
Die Ausführungsform nach der Figur 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach der Figur 1 lediglich dadurch, dass dort noch ein erstes Wärmeverschubsystem 24 in Form eines Gas-Gas-Wärmetauschers ausgebildet ist. Dieses erste Wärmeverschubsystem 24 ist einerseits zwischen dem Elektrofilter 8 und der Rauchgasentschwefelungsanlage 9 in der Rauchgasleitung 6 und andererseits zwischen dem Rauchgaskühler 2 , insbesondere aber dem Gebläse 22, und dem weiteren Wärmetauscher 23 mit Dampfbeheizung in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung 1 1 angeordnet. Hierdurch ist es möglich, im Rauchgas zwischen dem Elektrofilter 8 und der Rauchgasentschwefelungsanlage 9 enthaltene Wärmeenergie auf den temperierten Rauchgasstrom zu übertragen und diesem in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung 1 1 zuzuführen. Beispielsweise kann der temperierte Rauchgasstrom hierdurch von einer Temperatur von ca. 45°C, die er nach Durchströmen des Gebläses 22 aufweist, auf eine Temperatur von ca. 1 13X erwärmt werden, die er dann vor dem Durchströmen des weiteren Wärmetauschers 23 aufweist.
Mittels einer solchen, in die Brenn Stoff ströme und Wärmeenergieströme eines Kraftwerks 16 integrierten Brennstofftrocknungsanlage 15 ist es möglich, die Trocknungsanlage 12 aus den Energie- und Wärmeströmen und Masseströmen, insbesondere dem Rauchgasmassestrom, des Kraftwerkes 16 effizient und effektiv mit Energie zu versorgen, die ausreicht, um zugeführten feuchten Brennstoff 14 in einer für die nachfolgende Verbrennung ausreichenden Weise zu trocknen. Insbesondere ist es möglich, die erfindungsgemäße Brennstofftrocknungsanlage 15 auch als nachgerüstete Einrichtung oder Vorrichtung oder Anlage mit relativ geringem technischem Aufwand in ein bestehendes Kraftwerk 16 nachträglich als Nachrüstung einzubauen.
Mittels einer solchen Brennstofftrocknungsanlage 15 ist es möglich, ein Brennstofftrocknungsverfahren durchzuführen, bei welchem der Trocknungsanlage 12 zumindest ein Teilstrom an feuchtem, kohlenstoffhaltigem und partikelförmigem, zu trocknendem Brennstoff 14 zugeführt wird, der einen Teil der in den Brennern insbesondere der Brennkammer 1 insgesamt zu verfeuernden Brennstoffmenge entspricht. Dieser Teil ström an zu trocknendem Brennstoff 14 wird in der Trocknungsanlage 12 mittels eines insbesondere in Brennern der Brennkammer 1 , aber gegebenenfalls auch in anderen Brennern einer Feuerungsanlage des Kraftwerkes 16 erzeugten und der Trocknungsanlage 12 zugeführten temperierten Rauchgasstroms zumindest teilgetrocknet. Hierbei kann der für die Trocknung verwendete Rauchgasstrom auch dadurch erzeugt werden, dass zumindest ein Teil des in der Trocknungsanlage 12 erzeugten getrockneten Brennstoffes 2 in der Brennkammer 1 oder einer Feuerungsanlage verbrannt oder verfeuert wird. Um den feuchten Brennstoff 14 in ausreichendem Maße trocknen, d.h. seinen Feuchtigkeitsgehalt verringern zu können, wird der temperierte Rauchgasstrom der Trocknungsanlage 12 vorzugsweise mit einer Temperatur von weniger als 250°C, insbesondere von weniger als 200°C, besonders bevorzugt mit einer Temperatur zwischen 120°C und 150°C, zugeführt. Hierbei ist die Trocknungsanlage 12 im Ausführungsbeispiel eine solche, bei welcher der zu trocknende, feuchte und partikelförmige Brennstoff 14 unmittelbar in direkten Kontakt mit dem temperierten Rauchgasstrom tritt, so dass hier eine konvektive Trocknung durchgeführt wird. Des Weiteren ist es hierbei möglich, dass in der Trocknungsanlage 12 der gesamte der Brennkammer 1 in Bezug auf eine Zeiteinheit oder einen Massestrom zuzuführende Brennstoff als getrockneter Brennstoff 2 oder Trockenbrennstoff teilgetrocknet wird, dieser dann also in Bezug auf seine Restfeuchte noch nicht seinen Endgehalt erreicht hat. Es ist aber auch möglich, hier lediglich einen Teil des der Brennkammer 1 insgesamt oder pro Zeiteinheit oder in Bezug auf einen Massestrom zuzuführenden getrockneten Brennstoffes 2 zu erzeugen, der aber dafür den gewünschten Endfeuchtigkeitsgehalt bereits aufweist. Insgesamt ist die Trocknungsaniage so ausgelegt, dass ihr ein Teilstrom der
Brennstoffmenge zur Trocknung zugeführt werden kann, der mehr als 25 Gew.-% und bis zu 70 Gew.-% der aktuell oder pro Zeiteinheit den Brennern der Feuerungsanlage insbesondere den Brennern der Brennkammer 1 insgesamt zur Verteuerung zugeführten Brennstoffmenge entspricht. Der sich bei einer Trocknung auf den Endfeuchtegehalt sich ergebende Feuchtigkeitsgehalt liegt bei einem Wassergehalt von weniger als 25 Gew.-%, vorzugsweise von weniger als 15 Gew.- %, in dem die Trocknungsanlage verlassenden getrockneten Brennstoff 2.
Da die Ausführungsbeispiele nach der Figur 1 und Figur 2 sich lediglich in Bezug auf das erste Wärmeverschubsystem 24 in Form eines Gas-Gas-Wärmetauschers unterscheiden, finden bei beiden Ausführungsformen dieselben Bezugszeichen Verwendung und bezeichnen diese jeweils identische Gegenstände.
Ebenso bezeichnen bei den nachfolgenden Ausführungsformen der Erfindung gemäß Figuren 3 bis 1 1 identische Bezugszeichen jeweils identische oder gleichwirkende Elemente oder Anlagenteile. Auch bei diesen Ausführungsformen wird ein temperierter Rauchgasstrom oder Rauchgasteilstrom einer Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage 12 zugeführt. Je nach wärmetechnischer Verschattung wird kaltes, getrocknetes und dann wieder aufgeheiztes Rauchgas verwendet, das vorzugsweise am Ende eines Rauchgasbehandlungsstranges nach Durchströmen einer Entschwefelungsanlage 9 von der Rauchgasleitung 6 abgezweigt wird. Oder es wird warmes Rauchgas, das vorzugsweise nach Durchströmen des Gaszuges eines Kraftwerkskessels vor dem
Eintritt in einen im Strang der Rauchgasleitung 6 angeordneten Luftvorwärmer 7 abgezweigt wird, der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage 12 zugeführt. Weitere Verschaltungsmöglichkeiten stellen gezielte Luftbeimischungen, insbesondere der Verbrennungsluft, oder Wärmeeinkopplungen in dem temperierten Rauchgas(teil)strom dar.
Die Fig. 3 offenbart ein Ausführungsbeispiel, welches sich gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass die Brennstofftrocknungsanlage 15 eine Trocknungsaniage 12 umfasst, der zwei 3 χ
Kohlemühlen 25a, 25b zugeordnet sind. Der zu trocknende Brennstoff 14 wird zunächst der ersten Kohlemühle 25a zugeführt und dann zerkleinert in die Trocknungsanlage 12 eingeleitet. Dort wird der Brennstoff 14 getrocknet und als getrockneter Brennstoff 2 der Kohlemühle 25b zugeführt und zur endgültigen Größe vermählen. Der die Mahlanlage 25b verlassende getrocknete Brennstoff 2 wird dann dem nicht dargestellten Vorratsbehälter oder Silo 4 und/oder den Brennern der Brennkammer 1 zugeführt. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass in Rauchgasströmungsrichtung von der Rauchgasleitung 6 vor deren Einmündung in den Luftvorwärmer 7 eine Rauchgasabzweigleitung 26 abzweigt, die in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts des Luftvorwärmers 7 wieder in die Rauchgasleitung 6 einmündet. Im Bereich der Rauchgasabzweigleitung 26 ist ein zweites Wärmeverschubsystem 27 angeordnet, weiches im Gegenstrom von dem temperierten Rauchgasstrom durchströmt wird, der auf diese Weise vor Eintritt in die Trocknungsanlage 12 nochmal erwärmt werden kann. Das in die Rauchgasabzweigleitung 26 abgezweigte Rauchgas hat eine Temperatur, die im Bereich von 300 bis 500°C liegt.
Die Ausführungsform nach der Fig. 4 unterscheidet sich von der nach der Fig. 3 lediglich darin, dass hier die Trocknungsanlage 12 aus lediglich einer Kohlemühle 25c besteht, in welcher als Brennstoff 14 Rohbraunkohle unter Zuführung des temperierten Rauchgasstromes getrocknet und dann zusammen mit dem Rauchgasstrom dem Filter 20 zugeführt wird, wo dann Rauchgas und getrockneter Brennstoff 2 voneinander getrennt werden. In diesem Falle kann die Kohlemühle 25c auch als Schlagradmühle ausgebildet sein, so dass hier die Trocknungsanlage 12 einen integrierten Mahlprozess umfasst.
In analoger Weise unterscheidet sich die Ausführungsform nach der Fig. 5 von der nach Fig. 3 und unterscheidet sich die Ausführungsform nach der Fig. 6 von der nach Fig. 4 darin, dass hier analog zur Ausführungsform nach der Fig. 2 einerseits ein erstes Wärmeverschubsystem 24 zwischen der Rauchgasleitung 6 und der
Rauchgasteilstromzuführungsleitung 1 1 ausgebildet ist und dass in der
Verbrennungsluftzuführungsleitung 5 ein Wärmetauscher 19 angeordnet ist. Auch mündet hier eine zweite Luftzuführungsleitung 18 in die
Rauchgasteilstromzuführungsleitung 1 1 ein, die in Strömungsrichtung der ^
Verbrennungsluft stromabwärts des Luftvorwärmers 7 von der Verbrennungsluftzuführungsleitung 5 abzweigt. Zudem ist in der Rauchgasteilstromzuführungslertung 1 1 in analoger Weise zu den
Ausführungsformen nach den Figuren 1 und 2 ein weiterer Wärmetauscher 23 stromabwärts des ersten Wärmeverschubsystems 24 angeordnet und ausgebildet.
Die Ausführungsformen nach den Figuren 7 und 8 entsprechen im Wesentlichen wiederum denen der Figuren 3 und 4. Im Unterschied zu diesen Ausführungsformen ist in der Verbrennungsluftzuführungsleitung 5 in Strömungsrichtung der Verbrennungsluft stromaufwärts des Luftvorwärmers 7 ein drittes Wärmeverschubsystem 28 angeordnet, das in der Rauchgasieitung 6 an einer Stelle stromabwärts des Elektrofilters 8 und stromaufwärts der Rauchgasentschwefeiungsanlage 9 in Wärmeenergie aus dem Rauchgasstrom einkoppelnder Weise mit dem Rauchgasstrom der Brennkammer 1 in Wirkverbindung steht. Hierdurch lässt sich die Verbrennungsluft erwärmen.
Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 3 und 4 sowie 7 und 8 werden über die Rauchgasabzweigungsleitung 26 jeweils ca. ein Drittel des in der Rauchgasleitung 6 strömenden Rauchgases abgezweigt und dem zweiten Wärmeverschubsystem 27 zugeführt.
Ebenso hat es sich als zweckmäßig erwiesen, bei allen Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bis 8 sowie Fig. 9 bis 1 1 von der Rauchgasleitung 6 jeweils ca. ein Drittel des darin strömenden Rauchgases in die Rauchgasteilstromzuführungslertung 1 1 , 11 ' oder 1 1 " abzuzweigen und zwei Drittel des Rauchgases in der Rauchgasleitung 6 zu belassen (und dem Kühlturm 10 zuzuführen).
Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 3, 5 und 7 besteht die Trocknungsanlage 12 jeweils aus einem Trommeltrockner, durch welchen der temperierte Rauchgasstrom geführt wird und einer diesem vorgeschalteten ersten Kohlemühle 25a und einer nachgeschalteten zweiten Kohlemühle 25b. Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 4, 6 und 8 ist die Trocknungsanlage 12 jeweils als Schlagradmühle 25c und damit als Mahltrocknungsanlage ausgebildet. Die Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher eine Rauchgasabzweigleitung 26' als Rauchgasteilstromzuführungsleitung 11' von der Rauchgasleitung 6 abzweigt und in die Trocknungsanlage 12 einmündet, so dass auf diese Weise durch die Leitungen 1 1', 26' ein Rauchgasteilstrom als temperierter Rauchgasstrom der Trocknungsanlage zugeführt wird. Da die Rauchgasteilstromzuführungsleitung 11' in Strömungsrichtung des Rauchgases stromaufwärts des Luftvorwärmers 7 von der Rauchgasleitung 6 abzweigt, ist zur Ermöglichung einer Temperaturregelung vorgesehen, dass die in Strömungsrichtung der Verbrennungsluft stromabwärts des Luftvorwärmers 7 von der Verbrennungsluftzuführungsleitung 5 abzweigende zweite Luftzuführleitung 18' in die Rauchgasteilstromzuführungsleitung 1 1 ' vor deren Einmündung in die Trocknungsanlage 12 einmündet. Hierdurch ist dem temperierten Rauchgasteilstrom durch die zweite Luftzuführungsleitung 18' zugeführte temperierte Luft zumischbar.
Bei einem Kraftwerk nach der Fig. 12 wird nun kein Rauchgasteilstrom von dem in der Brennkammer 1 erzeugten und durch die Rauchgasleitung 6 geführten Rauchgasstrom abgezweigt, sondern ist die Trocknungsanlage 12 in der Rauchgasleitung 6 angeordnet, so dass sie von dem gesamten Rauchgasstrom durchströmt wird und dessen Wärmeenergie für die Trocknung des feuchten Brennstoffes 14 zur Verfügung steht. Um Staubabscheidungen vor Eintritt des Rauchgasstromes in die Trocknungsanlage zu ermöglichen, ist der Trocknungsanlage 12 bei dieser Ausführungsform in Strömungsrichtung des Rauchgases ein Zyklon 29 vorgeschaltet. Zwischen dem Elektrofilter 8 und der Rauchgasentschwefelungsanlage 9 ist bei dieser Ausführungsform wiederum ein drittes Wärmeverschubsystem 28 ausgebildet, mittels welchem Wärmeenergie aus dem Rauchgasstrom ausgekoppelt in den der Brennkammer 1 zugeführten Luftstrom eingekoppelt wird. Erfindungsgemäße Ausführungsformen, bei welchen vor Eintritt des temperierten Rauchgasstromes aus diesem mittels eines Zyklons 29 Staub 30 entfernt wird, zeigen die Ausführungsformen gemäß Fig. 10 und 1 1. Bei diesen Ausführungsformen wird der temperierte Rauchgasstrom wiederum in Strömungsrichtung des Rauchgases stromaufwärts des Luftvorwärmers 7 mittels einer Rauchgasabzweigungsleitung 26" abgezweigt und in einer Rauchgasteilstromzuführungsleitung 11 " zunächst dem Zyklon 29, dann einer als Schlagradmühle ausgebildeten Kohlemühle 25c. die die Trocknungsaniage 12 ausbildet, und dann einem Filter 20 zugeführt, bevor die Rauchgasteifstromzuführungsieitung 1 1" bzw. Rauchgasabzweigungsleitung 26" wieder in die Rauchgasleitung 6 einmündet. Dies geschieht in Strömungsrichtung des Rauchgases in der Rauchgasleitung 6 stromabwärts des Elektrofilters 8 und stromaufwärts der Rauchgasentschwefelungsanlage 9. In die Kohlemühle 25c wird wiederum feuchter Brennstoff 14 eingegeben und dort konvektiv mittels des zugeführten temperierten Rauchgasstromes getrocknet. Die Trennung von Rauchgasstrom und getrocknetem Brennstoff erfolgt im Filter 20.
Die Ausführungsform nach der Fig. 1 1 unterscheidet sich von der nach der Fig. 10 lediglich darin, dass hier in der Rauchgasleitung 6 zwischen dem Elektrofilter 8 und der Rauchgasentschwefelungsanlage 9 und in Strömungsrichtung des Rauchgases stromaufwärts der Einmündung der Rauchgasabzweigungsleitung 26" in die Rauchgasleitung 6 wiederum ein drittes Wärmeverschubsystem 28 ausgebildet ist. Mittels dieses Wärmeschubsystems 28 wird Wärmeenergie aus dem in der Rauchgasleitung 6 geführten Rauchgasstrom ausgekoppelt und in den in der Verbrennungsluftzuführungsleitung 5 geführten Luftstrom eingekoppelt. Auch bei den Ausführungsformen nach den Figuren 10 und 11 wird mittels der Rauchgasabzweigungsleitung 26" wiederum ca. ein Drittel des in der Rauchgasleitung 6 geführten Rauchgases abgezweigt und der Trocknungsanlage 12 zugeführt.
Insbesondere bei den Ausführungsformen, bei welchen der temperierte Rauchgasstrom aus dem Rauchgasstrom der Brennkammer 1 abgezweigt wird, bevor der Gesamtrauchgasstrom die Entschwefelungsanlage 9 durchströmt hat, wird bei der Temperaturführung in den Rauchgasteilstromzuführungsleitungen 11 ' und 11" die Temperaturführung derart gestaltet, dass mindestens bis nach dem Austritt aus der jeweiligen Trocknungsanlage 12 und/oder dem jeweiligen Filter 20 der obere Säuretaupunkt noch nicht erreicht ist, also die Temperatur 120°C ist. Vorzugsweise wird diese Bedingung auch bis zur Einmündung der Rauchgasteilstromzuführungsleitungen 11 ' und 11 " in die Rauchgasleitung 6 eingehalten. Insgesamt sind vorstehend drei grundsätzliche Verfahrenstypen beschrieben. Der erste Verfahrenstyp betrifft die Abzweigung eines temperierten Rauchgasstromes von dem aus der Brennkammer 1 und insbesondere auch deren Gaszug austretenden Rauchgasstrom, nachdem der Rauchgasstrom eine im Strang der Rauchgasleitung angeordnete und ausgebildete Rauchgasbehandlungsstrecke durchströmt und an deren Ende eine Rauchgasentschwefelungsanlage 9 verlassen hat. Auch die Wiedereinmündung der Rauchgasteilstromzuführungsteitung 11 erfolgt in Strömungsrichtung des Rauchgasstromes hinter der bzw. stromabwärts der Rauchgasentschwefelungsanlage 9. Dieser Verfahrenstyp ist in den Figuren 1 , 2, 5 und 6 dargestellt.
Einen anderen Verfahrenstyp zeigen die Figuren 9 bis 1 1. Bei diesem Verfahrenstyp erfolgt die Abzweigung des der Trocknungsanlage 12 zugeführten temperierten Rauchgasstromes von dem Rauchgasstrom, bevor dieser in die Rauchgasbehandlungsstrecke eintritt, und insbesondere bevor er in den Luftvorwärmer 7 einströmt. Die Wiederrückführung des abgezweigten Rauchgasteiistromes erfolgt im Bereich der Rauchgasbehandlungsstrecke und insbesondere in Rauchgasströmungsrichtung vor und stromaufwärts der Rauchgasentschwefelungsanlage 9, wobei nach der Ausführungsform gemäß Fig. 9 die Wiedereinmündung des Rauchgasteiistromes in Strömungsrichtung vor dem Elektrofilter 8 erfolgt.
Die weiteren Figuren 3 und 4 sowie 7 und 8 offenbaren Kombinationen dieser beiden Verfahrenstypen, wobei der jeweils abgezweigte Rauchgasteiistrom wieder in den ursprünglichen Rauchgasstrom zurückgeführt wird, bevor eine zweite Abzweigung eines Rauchgasteiistromes erfolgt.
Die Fig. 12 zeigt einen vierten Verfahrenstyp, bei welchem kein Rauchgasteiistrom abgezweigt, sondern der gesamte in der Brennkammer 1 erzeugte Rauchgasstrom der Trocknungsanlage 12 zugeführt wird.
Die vorstehend beschriebene Rauchgasbehandlungsstrecke reicht bei den Ausführungsbeispielen von dem Luftvorwärmer 7 bis zur Entschwefelungsanlage 9. Eine daran etwaig anschließende C02-Abscheidung ist nicht Bestandteil der Rauchgasbehandlungsstrecke. Der temperierte Rauchgas(teil)strom wird vor einer C02-Abscheidungsvorrichtung oder -anläge abgezweigt.
In nicht dargestellter Weise kann bei der Ausführungsform nach der Fig. 9 in Strömungsrichtung des temperierten Rauchgasteilstromes hinter der Trocknungsanlage 12 in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung 11 ' auch noch ein Filter, insbesondere ein Elektrofilter, angeordnet sein, mit welchem noch im Rauchgasstrom verbliebener getrockneter Brennstoff 2 herausgefiltert werden kann. In diesem Falle ist es dann weiterhin auch vorteilhaft, wenn die Rauchgasteilstromzuführungsleitung 11 " und die Rauchgasabzweigungsleitung 26"in Rauchgasströmungsrichtung hinter und somit stromabwärts des Elektrofilters 8 wieder in die Rauchgasleitung 6 einmünden. Bei dieser Ausführungsform dient die Zuführung von warmer Verbrennungsiuft mittels der zweiten Luftzuführleitung 18' dazu, den Wassergehalt in dem von der Rauchgasleitung 6 abgezweigten und in der Rauchgasabzweigungsleitung 26' geführten Rauchgasteilstromes abzusenken. Insofern wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Wassergehalt in dem Rauchgasteilstrom und nicht die Temperatur des Rauchgasteilstromes geregelt.
Die wärmetechnischen Verschattungen sind je nach Ausführungsform so, dass nach Durchströmen der Rauchgasbehandlungsstrecke kaltes, getrocknetes Rauchgas abgezweigt und dann wieder aufgeheizt wird, bevor es der jeweiligen Trocknungsanlage 12 zugeführt wird, und/oder dass heißes oder warmes Rauchgas vor Eintritt in die Rauchgasbehandlungsstrecke aus dem Rauchgasstrom abgezweigt und dann entweder der Trocknungsanlage 12 oder Wärmetauschereinrichtungen. beispielsweise dem zweiten Wärmeverschubsystem 27, zugeführt wird.
Bevor der getrocknete Brennstoff 2 in den Brennern der Brennkammer 1 verfeuert wird, wird er in der Regel in dem Vorratsbehälter oder Silo zwischengelagert. Die Verweilzeit in dem Vorratsbehälter 4 kann zwischen 15 min und mehreren Tagen betragen.
Grundsätzlich kann dem in Strömungsrichtung des Rauchgases vor dem Eintritt in den Luftvorwärmer 7 abgezweigten Rauchgasteilstrom vor dessen Eintritt in die jeweilige Trocknungsanlage 12 Kaltluft und/oder Warmluft zugemischt werden, wobei lediglich der maximal zulässige Sauerstoffgehalt in dem Rauchgasteilstrom/Luft- Gemisch eingehalten werden muss. Die Aufheizung des Rauchgasteilstromes kann an verschiedensten Stellen, beispielsweise mittels eines Wärmetauschers 23 und auch mithilfe von insbesondere aus dem Wasser/Dampf-Kreislauf des angeschlossenen Kraftwerkes 16 abgezapftem Dampf erfolgen.
Bestandteil der Trocknungsanlagen 12 können die verschiedensten
Trocknungsaggregate wie Mühlen 25a bis 25c, Kohlemühlen,
Gebläseschlägermühlen, Schlagradmühlen, Trommeltrockner, Röhrentrockner, Wirbelschichttrockner oder Festbetttrockner sein.
Zum Zeitpunkt der Abzweigung eines temperierten Rauchgas(teil)stromes aus dem in der Rauchgasleitung 6 strömenden Rauchgasstrom weist dieser eine Temperatur von deutlich unterhalb 1000°C und maximal ca. 500°C auf.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Trocknung von in Brennern einer Brennkammer (1) oder eines Dampferzeugers eines Kraftwerks, vorzugsweise Braunkohlekraftwerks, insbesondere Trockenbraunkohlekraftwerks, und/oder einer Feuerungsanlage zu verfeuerndem feuchtem, kohlenstoffhaltigem und partikelförmigem Brennstoff (14) in einer Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) des Kraftwerks (16), wobei der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) ein temperierter Gasstrom zugeführt und der Brennstoff (14) in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) mittels von dem temperierten Gasstrom übertragener und/oder aus diesem ausgekoppelter Wärmeenergie getrocknet und der getrocknete Brennstoff (2) einem Lagerbehälter (4) und/oder Brennern der Brennkammer (1) oder des Dampferzeugers des Kraftwerks (16) und/oder der Feuerungsanlage zugeführt wird,
wobei
in der Brennkammer (1) oder dem Dampferzeuger und/oder der, insbesondere separaten, Feuerungsanlage durch Verbrennung von Brennstoff (2, 14) ein Rauchgasstrom erzeugt und dieser abgasseitig in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts und außerhalb der Brennkammer (1) oder des Dampferzeugers oder der Feuerungsanlage in eine Rauchgasleitung (6) überführt wird, und mindestens ein Teil des Rauchgasstromes als temperierter Rauchgasstrom in eine von der Rauchgasleitung (6) abzweigende Rauchgasteiistromzuführungsleitung (11 , 11 ', 1 ") abgezweigt sowie der im Strang der Rauchgasteilstromzuführungsleitung (1 1 , 11 , 11 ") angeordneten Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die Wärmeenergie des temperierten Rauchgasstromes in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) zumindest teilweise an den zu trocknenden Brennstoff (14) übertragen wird und der temperierte Rauchgasstrom über die wieder in die Rauchgasleitung (6) einmündende Rauchgasteilstromzuführungsleitung (11 , 1 1 ', 1 1") wieder in den Rauchgasstrom rückgeführt wird. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) ein von dem in der Rauchgasleitung (6) geführten Rauchgasstrom abgezweigter Rauchgasteilstrom als temperierter Rauchgasstrom zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Rauchgasstrom in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts eines im Strang der Rauchgasleitung (6) angeordneten Luftvorwärmers (7) und/oder einer im Strang der Rauchgasleitung (6) angeordneten
Rauchgasentschwefelungsanlage (9) ein Teil des Rauchgasstromes abgezweigt und der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) als temperierter Rauchgasstrom oder temperierter Rauchgasteilstrom zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Rauchgasstrom in Rauchgasströmungsrichtung stromaufwärts eines im Strang der Rauchgasleitung (6) angeordneten Luftvorwärmers (7) und/oder einer im Strang der Rauchgasleitung (6) angeordneten Rauchgasentschwefelungsanlage (9) ein Teil des Rauchgasstromes abgezweigt und der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) als temperierter Rauchgasstrom oder temperierter Rauchgasteilstrom zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Rauchgasstrom ein 30 - 35 Vol.-% des Rauchgasstromes umfassender Rauchgasteilstrom abgezweigt und als temperierter Rauchgasstrom oder Rauchgasteilstrom der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) ein temperierter Rauchgasstrom mit einer Temperatur zwischen 1 10°C und 500 °C, insbesondere zwischen 120 °C und 400 °C, bevorzugt zwischen 180 °C und 350 °C, zugeführt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Rauchgasstrom zumindest ein Teil der Wärmeenergie, insbesondere mittels eines ersten Wärmeverschubsystems
(24), ausgekoppelt und zumindest teilweise in den oder einen der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsaniage (12) zugeführten Teil des Rauchgasstroms eingekoppelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Rauchgasstrom in Rauchgasströmungsrichtung vor dessen Eintritt in einen/den Luftvorwärmer (7) ein Teil des Rauchgasstromes abgezweigt, zumindest ein Teil der Wärmeenergie dieses werteren Rauchgasteilstromes, insbesondere mittels eines zweiten Wärmeverschubsystems (27), ausgekoppelt und zumindest teilweise in einen oder den der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage ( 2) zugeführten Rauchgasteiistrom eingekoppelt und dieser weitere Rauchgasteilstrom dem Rauchgasstrom wieder zugeführt wird, bevor der der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) zugeführte Rauchgasteiistrom von dem Rauchgasstrom abgezweigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) zumindest ein Teilstrom der in den Brennern der Brennkammer (1) oder des Dampferzeugers insgesamt oder pro Zeiteinheit zu verfeuernden Brennstoffmenge an feuchtem, kohlenstoffhaltigem und partikelförmigem Brennstoff (14) zugeführt und diese in der Trocknungsvorrächtung und/oder Trocknungsanlage (12) mittels eines/des von den Brennern durch Verfeuerung dieses, insbesondere getrockneten, Brennstoffs (2, 14) erzeugten und der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) zugeführten, temperierten Rauchgasstroms zumindest teilgetrocknet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des temperierten Rauchgasstroms in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) ein Teil des den Brennern der Brennkammer (1) oder des Dampferzeugers insgesamt oder pro Zeiteinheit zuzuführenden Brennstoffs getrocknet wird oder der den Brennern der Brennkammer (1) oder des Dampferzeugers insgesamt oder pro Zeiteinheit zuzuführende Brennstoff teilgetrocknet wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des temperierten Rauchgasstroms in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) ein Teilstrom der Brennstoffmenge getrocknet wird, der bis zu 70 Gew.-%, zumindest mehr als 25 Gew.-%, bevorzugt mehr als 17,5 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 10 Gew.-%, der den Brennern der Brennkammer (1) oder des Dampferzeugers aktuell oder, insbesondere bei Volllastbetrieb, insgesamt oder pro Zeiteinheit zur Verteuerung zugeführten Brennstoffmenge entspricht.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der feuchte Brennstoff (14) mittels des temperierten Rauchgasstroms in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) auf einen Wassergehalt von weniger als 25 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 15 Gew.-%, getrocknet wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der temperierte Rauchgasstrom von einer Rauchgasleitung (6), die mit einer, die Brenner aufweisenden Brennkammer (1 ) eines Dampferzeugers oder Kraftwerkskessels, vorzugsweise eines Braunkohlenkraftwerks, in Leitungsverbindung steht, in Rauchgasströmungsrichtung nach mehreren vom Rauchgasstrom durchströmten Rauchgasbehandlungsanlagen stromabwärts eines von dem Rauchgasstrom durchströmten Luftvorwärmers (7) und einer von dem Rauchgasstrom durchströmten Rauchgasentschwefelungsanlage (9) abgezweigt und der Trocknungsanlage (12) zugeführt wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der temperierte Rauchgasstrom von einer Rauchgasleitung (6), die mit einer, die Brenner, aufweisenden Brennkammer (1) eines Dampferzeugers oder Kraftwerkskessels, vorzugsweise eines Braunkohlenkraftwerks, in Leitungsverbindung steht, in Rauchgasströmungsrichtung vor mehreren vom Rauchgasstrom durchströmten Rauchgasbehandlungsanlagen stromaufwärts eines von dem Rauchgasstrom durchströmten Luftvorwärmers (7) und einer von dem Rauchgasstrom durchströmten Rauchgasentschwefelungsanlage (9) abgezweigt und der Trocknungsaniage (12) zugeführt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines aus einem Braunkohlek raf twe rk stammenden Rauchgasstroms in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) ein Teilstrom der Brennstoffmenge, insbesondere Braunkohlebrennstoffmenge, auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 7 - 20 Gew.-%, insbesondere 10 - 18 Gew.-%, besonders bevorzugt 14 - 16 Gew.-%, getrocknet wird, der mehr als 25 Gew.-%, bevorzugt mehr als 17,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 Gew.-%, der den Brennern der Brennkammer (1) oder des Dampferzeugers des Braunkohlekraftwerks aktuell oder, insbesondere bei Volllastbetrieb, insgesamt oder pro Zeiteinheit zur Verteuerung zugeführten Brennstoffmenge, insbesondere Braunkohlebrennstoffmenge, entspricht.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des aus einem Braunkohlekraftwerk stammenden Rauchgasstroms in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) eine Brennstoffmenge, insbesondere Braunkohlebrennstoffmenge, in ihrem Feuchtigkeitsgehalt durch Trocknung um 5 - 20 Gew,-%, insbesondere 8 - 12 Gew. -%, vorzugsweise 9 - 1 1 Gew.-%, abgesenkt wird, die der den Brennern der Brennkammer (1) oder des Dampferzeugers des Braunkohlekraftwerks aktuell oder, insbesondere bei Volllastbetrieb, insgesamt oder pro Zeiteinheit zur Verteuerung zugeführten Brennstoffmenge, insbesondere Braunkohlebrennstoffmenge, entspricht.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem Rauchgasstrom aus der Rauchgasleitung (6) abgezweigte, temperierte Rauchgasstrom in Rauchgasströmungsrichtung stromaufwärts seiner Einmündung in die Trocknungsvorrichtung und/oder
Trocknungsanlage (12) und insbesondere in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts einer/der Rauchgasentschwefelungsanlage (9) einen
Rauchgaskühler (21), insbesondere einen als direkten Wärmetauscher, vorzugsweise als Sprühwäscher, ausgebildeten Rauchgaskühler (21) durchströmt und hier gekühlt und getrocknet wird.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der temperierte Rauchgasstrom in Bezug auf seine Strömungsrichtung stromaufwärts seiner Einmündung in die
Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) einen dampfbeaufschiagbaren Wärmetauscher (23), der mit aus einer Dampfturbine eines Turbosatzes abgezogenem Anzapfdampf und/oder solar erzeugtem Dampf und/oder mit in einem Fresnelsystem erzeugtem Dampf beaufschlagbar5 ist, durchströmt und hier temperiert wird.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem temperierten Rauchgasstrom oder Rauchgasteilstrom in Bezug auf seine Strömungsrichtung stromaufwärts seiner0 Einmündung in die Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) und insbesondere stromabwärts einer/der Rauchgasentschwefelungsanlage (9), Luft, insbesondere nach dem Durchströmen eines/des Luftvorwärmers (7), der im Gegenstrom von dem abgasseitigen Rauchgasstrom der Brennkammer (1) oder des Dampferzeugers oder der Feuerungsanlage durchströmt wird,5 erwärmte Luft, zugemischt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass in dem temperierten Rauchgasstrom oder Rauchgasteilstrom eine Temperatur zwischen 1 10 °C und 400 °C, insbesondere zwischen 120 °C und 350 °C, o bevorzugt zwischen 120 °C und 200 °C, eingestellt wird.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem temperierten Rauchgasstrom Luft derart zugemischt wird, dass in dem temperierten Rauchgasstrom oder Rauchgasteilstrom ein Sauerstoffgehalt von 1 - 15 Vol.-%, insbesondere von 1 -12 Vol.-%, eingestellt wird,
22. Brennstofftrocknungsanlage (15) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 21 umfassend eine Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) mit einer Brennstoffzuführleitung (13), mittels welcher der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) feuchter, kohlenstoffhaltiger und partikelförmiger Brennstoff (14) zuführbar ist, und mit einer Brennstoffabführleitung (3). mittels welcher in der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) getrockneter Brennstoff (2) einem Lagerbehälter (4) und/oder Brennern einer Brennkammer (1 ) oder eines Dampferzeugers eines Kraftwerks (16), vorzugsweise eines Braunkohlekraftwerks, insbesondere eines Trockenbraunkohlekraftwerks, und/oder einer Feuerungsanlage zuführbar ist, wobei
die Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) mit einer auf der
Abgasseite der Brennkammer (1) oder des Dampferzeugers oder der, insbesondere separaten, Feuerungsanlage und/oder deren jeweiligen Brennern ausgebildeten Rauchgasleitung (6) leitungsmäßig verbunden und ihr in der Rauchgasleitung (6) geführtes Rauchgas in Form eines temperierten Rauchgasstromes zur Trocknung des feuchten Brennstoffs zuführbar und insbesondere in die Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) einleitbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) im Strang einer von der Rauchgasleitung (6) abzweigenden und wieder in die Rauchgasleitung (6) einmündenden Rauchgasteilstromzuführungsleitung (11 , 11', 11") angeordnet ist.
23. Brennstofftrocknungsanlage (15) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) eine Rauchgasteilstromzuführungsleitung (1 1 , 11 ', 11 "), die mit einer auf der Abgasseite der Brennkammer (1) oder des Dampferzeugers und/oder der Feuerungsanlage und/oder deren jeweiligen Brennern ausgebildeten Rauchgasleitung (6) leitungsmäßig verbunden ist, aufweist, mittels welcher der Trocknungsvorrichtung und/oder Trocknungsanlage (12) ein von der
Rauchgasleitung (6) abgezweigter, temperierter Rauchgasteilstrom zuführbar ist.
24. Brennstofftrocknungsanlage (15) nach einem der Ansprüche 22 bis 23 dadurch gekennzeichnet, dass die Rauchgasteilstromzuführungsieitung (11 ) in Bezug auf die Strömungsrichtung des in der Rauchgasleitung (6) strömenden Rauchgasstromes stromabwärts eines im Strang der Rauchgasleitung (6) angeordneten Luftvorwärmers (7) und/oder einer im Strang der Rauchgasleitung (6) angeordneten Rauchgasentschwefelungsanlage (9) von der Rauchgasleitung (6) abzweigt.
25. Brennstofftrocknungsanlage (15) nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauchgasteiistromzuführungsleitung (1 ', 1 ") in Bezug auf die Strömungsrichtung des in der Rauchgasleitung (8) strömenden Rauchgasstromes stromaufwärts eines im Strang der Rauchgasleitung (6) angeordneten Luftvorwärmers (7) und/oder einer im Strang der Rauchgasleitung (6) angeordneten Rauchgasentschwefelungsanlage (9) von der Rauchgasleitung (6) abzweigt.
26. Brennstofftrocknungsanlage (15) nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung (1 , 1 1', 1 1 ") ein insbesondere dampfbeaufschlagbarer Wärmetauscher (23) angeordnet ist, der mit aus einer Dampfturbine eines Turbosatzes des Kraftwerks (16) abgezogenem Anzapfdampf und/oder solar erzeugtem Dampf und/oder mit in einem Fresnelsystem erzeugtem Dampf beaufschlagbar ist und mittels welchem der in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung (1 1 , 11 ', 1 1 ") geführte Rauchgasteilstrom temperierbar ist.
27. Brennstofftrocknungsanlage (15) nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung (11) ein erstes Wärmeverschubsystem (24) angeordnet ist, das mit der Rauchgasleitung (6) in Wirkverbindung steht und mittels welchem dem in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung (1 1) geführten Rauchgasteilstrom aus dem in der Rauchgasleitung (6) geführten Rauchgasstrom ausgekoppelte
Wärmeenergie zuführbar ist.
28. Brennstofftrocknungsanlage (15) nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung (11) ein zweites Wärmeverschubsystem (27) angeordnet ist, das mit einer von der Rauchgasleitung (6) abzweigenden und insbesondere einen darin angeordneten Luftvorwärmer (7) umgehenden Rauchgasabzweigungsleitung (26) in Wirkverbindung steht und mittels welchem dem in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung (11) geführten Rauchgasteilstrom aus dem in der Rauchgasabzweigungsleitung (26) geführten Rauchgasstrom ausgekoppelte Wärmeenergie zuführbar ist.
29. Brennstofftrocknungsanlage (15) nach einem der Ansprüche 22 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rauchgasteilstromzuführungsleitung (1 1 , 1 1 ') mit mindestens einer von der der Brennkammer (1) oder dem Dampferzeuger oder der Feuerungsanlage Verbrennungsluft zuführenden Verbrennungsluftzuführungsleitung (5) abzweigenden ersten und/oder zweiten Luftzuführleitung (17, 18, 18') in Leitungsverbindung steht, mittels welcher/welchen dem in der Rauchgasteilstromzuführungsleitung (11 , 1 ') geführten temperierten Rauchgasstrom Luft zumischbar ist.
30. Brennstofftrocknungsanlage (15) nach einem der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rauchgasleitung (6) ein drittes Wärmeverschubsystem (28) angeordnet ist, das mit einer/der Verbrennungsluftzuführungsleitung (5) in Wirkverbindung steht und mittels welchem der in der Verbrennungsluftzuführungsleitung (5) geführten Verbrennungsiuft aus dem in der Rauchgasleitung (6) geführten Rauchgasstrom ausgekoppelte Wärmeenergie zuführbar ist.
31. Brennstofftrocknungsanlage (15) nach einem der Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsanlage (12) eine von dem temperierten Rauchgasstrom durchströmte Trocknungsvorrichtung oder eine von dem temperierten Rauchgasstrom durchströmte Trocknungsvorrichtung und mindestens eine zugeordnete und leitungsmäßig mit der Trocknungsvorrichtung verbundene Kohlemühle (25a, 25b) aufweist oder als Kohlemühle (25c), insbesondere Schlagradmühle oder Schlägermühle, ausgebildet ist.
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