DD224649A1 - METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING CARBON DUST - Google Patents

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Eberhard Weiss
Thomas Jannasch
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Dieter Hahn
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Inst Energetik Zre Leipzig
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Abstract

Die erfindungsgemaesse Loesung ist zur Brennstauberzeugung aus Rohbraunkohle einsetzbar. Ziel der Erfindung ist es, den energetischen Aufwand bei der Brennstauberzeugung aus Rohbraunkohle erheblich zu senken. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass waehrend der Mahlung der Kohle eine gleichzeitige Dampfwirbelschichttrocknung des Mahlgutes erfolgt und die Schutzgasatmosphaere durch das Wirbelmedium Wasserdampf erzeugt wird. Die Zerkleinerung der Kohle erfolgt in einem Dampfwirbelschichttrockner mittels rotierender Elemente so, dass eine vertikale Zirkulation der Wirbelschicht auftritt. Fig. 1The solution according to the invention can be used for firing dust production from raw lignite coal. The aim of the invention is to significantly reduce the energy expenditure in Brennstauberzeugung from lignite coal. The invention is characterized in that during the grinding of the coal, a simultaneous steam fluidized bed drying of the ground material takes place and the inert gas atmosphere is generated by the fluidizing medium water vapor. The comminution of the coal takes place in a steam fluidized bed dryer by means of rotating elements so that a vertical circulation of the fluidized bed occurs. Fig. 1

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung von PCohlenstaubMethod and device for producing PC coal dust

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Brennstauberzeugung aus Rohbraunkohle.The invention relates to a method and a device for Brennstauberzeugung from raw lignite.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Verfahren und Einrichtungen zur Feinmahlung von Kohlen mit hohen Feuchtigkeiten sind bekannt. Characteristic of the known technical solutions Methods and devices for fine grinding coals with high humidities are known.

Um eine gefahrlose Vermahlung und Trocknung zu ermöglichen, ist es auch bekannt, diesen Prozeß unter einer Schutzgasatmosphäre durchzuführen. Dies erfolgt nach dem Prinzip der Rauchgasrücksaugung aus Dampferzeugern (z. B. DD WP 157 225; DD '.VP 157 215) oder der Erzeugung von Rauchgasen in gesonderten Brennkammern Cz. 3. DD WP 7 479; DD WP 75 364 oder DE CS 2 009 295) · Um eine erhöhte Trocknungswirkung zu erzielen werden auch mehrstufige Mahl- und Trocknungsverfahren (z. B. DD WP 204 041) eingesetzt.Diese Verfahren haben einen grossen energetischen und energetischen Aufwand für die Trocknung der Rohkohle. Die verwendeten Rauchgase haben einen hohen Exergiegehalt, der beim Trocknen der Rohkohle verloren geht. In der Kohle gebundenes Y/asser verhält sich annähernd wie ungebundenes Wasser. Für die Verdampfung des Wassers ist 20 30 % der in der Kohle gebundenen chemischen Energie notwendig. Diese Energie läßt sich bei den herkömmlichen Verfahren, die mit Rauchgas arbeiten nicht oder nur bei einem technisch nicht verwertbarem Temperaturniveau zurückgewinnen, bedingt durch die gleitende Kondensationstemperatur bei Luft-Wasser-In order to enable safe grinding and drying, it is also known to carry out this process under a protective gas atmosphere. This is done according to the principle of flue gas recirculation from steam generators (eg DD WP 157 225, DD '.VP 157 215) or the generation of flue gases in separate combustion chambers Cz. 3rd DD WP 7 479; DD WP 75 364 or DE CS 2 009 295) · In order to achieve an increased drying effect, multi-stage grinding and drying processes (eg DD WP 204 041) are also used.These processes require a great deal of energy and energy for drying the raw coal. The flue gases used have a high Exergiegehalt, which is lost when drying the raw coal. Coals bound in the coal behave almost like unbound water. For the evaporation of the water, 20-30 % of the chemical energy bound in the coal is necessary. This energy can be in the conventional methods that do not work with flue gas or recover only at a technically unavailable temperature level, due to the sliding condensation temperature in air-water

dampf-Gemisch-en.vapor mixture-ene.

Weiterhin treten "bei den herkömmlichen Verfahren Probleme bei der Inertisierung des gesamten Verfahrens und der damit verbundenen Explosionsgefahr auf.Furthermore occur in the conventional methods problems in the inerting of the entire process and the associated risk of explosion.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, den energetischen Aufwand bei der Brennstauberzeugung aus Rohbraunkohle erheblich zu senken.The aim of the invention is to significantly reduce the energy expenditure in Brennstauberzeugung from lignite coal.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Trocknung und Mahlung von Naßkohle unter Schutzgasatmosphäre anzugeben, welches eine energetisch- und anlagengünstige Erzeugung von Brennstaub beim Ausschluß von Explosionen gewährleistet. Die Aufgabe schließt eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ein.The invention has for its object to provide a method for drying and grinding of wet coal under a protective gas atmosphere, which ensures an energy-efficient and plant-favorable generation of fuel dust in the absence of explosions. The object includes a device for carrying out the method.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß während der Mahlung der Kohle eine gleichzeitige Dampfwirbelschichttrocknung des Mahlgutes erfolgt und die Schutzgasatmosphäre durch das Wirbelmedium Wasserdampf erzeugt wird. Die Zerkleinerung der Kohle erfolgt in einem DampfWirbelschichttrockner mittels rotierender Elemente so, daß eine vertikale Zirkulation der Wirbelschicht auftritt.According to the invention the object is achieved in that during the grinding of the coal, a simultaneous Dampfwirbelschichtdrocknung of the ground material takes place and the protective gas atmosphere is generated by the fluidizing medium of water vapor. The comminution of the coal takes place in a steam fluidized bed dryer by means of rotating elements so that a vertical circulation of the fluidized bed occurs.

Zur Gewährleistung, daß das Schutzgas unter 13 Voluraen% Sauerstoff enthält, findet der gesamte Prozeß unter Überdruck statt.To ensure that the shielding gas contains less than 13% Voluraen oxygen, the entire process takes place under pressure.

Gemäß einer weiteren Ausbildung des Erfindungsgedankens, wird zerkleinerte Naßkohle in einem Wirbelschichttrockner getrocknet und das hierbei verwendete Wirbelmedium Wasserdampf für den nachgeschalteten Brennstaubmahlprozeß als Schutzgas eingesetzt.According to a further embodiment of the inventive concept, comminuted wet coal is dried in a fluidized-bed dryer and the fluidized-bed water used for this purpose is used as the protective gas for the downstream pulverized-fuel grinding process.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß in einem aus einem konischen Behälter gebildeten Dampfwirbelschichttrockner zwischen dem mit Sattdampf beaufschlagbaren Wärmetauscher und Anströmboden ein mit mindestens zwei Schlagblättern versehener Schlagarm angeordnet ist. Diesem Behälter sindThe device according to the invention for carrying out the method is characterized in that arranged in a formed from a conical container steam fluidized bed dryer between the acted upon with saturated steam heat exchanger and distributor plate is provided with at least two flapping beat arm. This container are

ein Sintrittsstutzen und Austrittsstutzen für das Wirbelmedium zugeordnet sowie eine Trennwand im Bereich zwischen dem Kohleeintrag und Staubaustrag angeordnet. Der Schlagarm für die Kohlezerkleinerung steht mittels einer Welle, die mittig den Anströmboden und den Boden des Behälters durchgreift, mit einem außerhalb angeordneten Motor in Wirkungsverbindung.associated with a Sintrittsstutzen and outlet nozzle for the fluidizing medium and arranged a partition wall in the region between the coal entry and dust discharge. The coal crushing arm is operatively connected to an outboard motor by means of a shaft which passes centrally through the inflow base and the bottom of the container.

Die Vorteile der Erfindung liegen in dem erheblich gesenkten energetischen Aufwand für den Kohle-Trocknungs-Mahlprozeß sowie durch Betreiben des gesamten Verfahrens unter Wasserdampf atmosphäre, wodurch Explosionen ausgeschlossen sind.The advantages of the invention are the significantly reduced energy costs for the coal-drying grinding process and by operating the entire process under water vapor atmosphere, which explosions are excluded.

Ausführungsbeispielembodiment

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Dampfwirbelschichttrockner mit integrierter Mahlanlage schematisch dargestellt.In the drawing, as an embodiment of the invention, a vaporized bed dryer with integrated grinding system is shown schematically.

Der Dampfwirbelschichttrockner besteht aus einem konischen Behälter 1. Zwischen dem Kohleeintrag 3 und dem Staubaustrag 4 ist eine Trennwand 2 im Behälter 1 angeordnet. Zwischen dem Anströmboden 12 und dem als Rohrbündel 7 ausgebildeten Wärmetauscher ist ein mit mindestens zwei Schlagblättern versehener Schlagarm 8 angeordnet. Der Schlagarm 8 ist über die Welle 9 mit einem außerhalb des Behälters 1 angeordneten Motor 10 verbunden. Für die Förderung der Rohbraunkohle in den Behälter 1 ist eine.Förderschnecke 13 und für den Brennstaubaustrag eine Zellradschleuse 5 vorgesehen. Für das Wirbelmedium ist unten am Behälter 1 ein Eintrittsstutzen 6 und oben ein Austrittsstutzen 11 vorgesehen.The steam fluidized-bed dryer consists of a conical container 1. Between the coal entry 3 and the dust discharge 4, a partition wall 2 is arranged in the container 1. Between the distributor plate 12 and the heat exchanger designed as a tube bundle 7, a beater arm 8 provided with at least two impact blades is arranged. The beater arm 8 is connected via the shaft 9 with a motor 10 arranged outside the container 1. For the promotion of raw lignite in the container 1 ein.Förderschnecke 13 and for the Brennstaubaustrag a rotary valve 5 is provided. For the fluidizing medium at the bottom of the container 1, an inlet nozzle 6 and the top of an outlet nozzle 11 is provided.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend an Hand der Wirkungsweise dieser Einrichtung erläutert.The inventive method will be explained below with reference to the operation of this device.

In den Wärmetauscher 7 wird Sattdampf geleitet und Kondensat entnommen. Der -Vasserdampf wird vorzugsweise mit einem Druck zwischen 0,4 MPa und 0,8 MPa nach Maßgabe der erforderlichen Arbeitsleistung von einer Entnahmekondensations- oder Gegendruckturbine bereitgestellt. Es kann ebenfalls Prozeßabdasipf dieses Parameters eingesetzt werden. Über den Sintrittsstutzen 6 wird das Wirbelmedium Wasserdampf in den Behälter 1In the heat exchanger 7 saturated steam is passed and removed condensate. The steam is preferably provided at a pressure between 0.4 MPa and 0.8 MPa in accordance with the required performance of a withdrawal condensing or backpressure turbine. It can also be used Prozeßabdasipf this parameter. About the Sintrittsstutzen 6, the fluidizing medium water vapor in the container. 1

eingeleitet und verläßt mit Brennstaub verunreinigt über den Austrittsstutzen 11 den Behälter 1. Die Rohkohle (Körnung < 25 mm) wird über die Förderschnecke 13 in den Behälter 1 eingetragen und durch die Schnellaufenden Schlagblätter des Schlagarms 8 zerschlagen. Hierbei wird ein Ringwirbel erzeugt. Die Rohkohle zerkleinert an den Außenwänden nach oben und wird in der Mitte des Trockners den Schlagblättern wieder zugeführt. Um ein Eindringen von Sauerstoff (kleiner 13 Volumen%) in den Trocknungs- und Mahlprozeß zu verhindern, wird der Prozeß unter leichtem Überdruck durchgeführt. Der Kohlenstaub wird mit einem Wassergehalt unter 19 Massel, vorzugsweise um 15 Massel Wasser mit einer Körnung unter 200 .um über den als überlauf ausgebildeten Staubaustrag 4 und Zellradschleuse 5 ausgetragen. Die Körnung des Kohlenstaubes ist über die Wirbeldampfmenge beeinflußbar· Durch die Trennwand 2 ist ein direkter Pluß der Kohle vom Eintrag zum Austrag unterbunden. Der über den Austrittsstutzen 11 ausgetragene Kohlenstaub wird in einer nicht dargestellten Staubabscheideeinrichtung von dem Wirbelmedium getrennt und steht dann ebenfalls als Endprodukt zur Verfügung. Der Staubaustrag über den Austrittsstutzen 11 ist über geeignete Einbauten im Behälter 1 reduzierbar.The raw coal (granulation <25 mm) is entered via the screw conveyor 13 in the container 1 and smashed by the high-speed flapping blades of the beater arm 8 with fire dust contaminated via the outlet nozzle 11. Here, a ring vortex is generated. The raw coal is crushed upwards on the outer walls and is returned to the striking leaves in the middle of the dryer. In order to prevent the penetration of oxygen (less than 13% by volume) into the drying and grinding process, the process is carried out under slight overpressure. The pulverized coal is discharged with a water content of less than 19 pigs, preferably 15 pigs of water with a grain size of less than 200 .mu. across the dust discharge 4 and rotary valve 5, which is in the form of an overflow. The grain size of the pulverized coal can be influenced via the amount of fluidized vapors. The dividing wall 2 prevents a direct flow of coal from the entry to the discharge. The discharged via the outlet nozzle 11 coal dust is separated from the fluidizing medium in a Staubabscheideeinrichtung, not shown, and is then also available as an end product. The dust discharge via the outlet nozzle 11 can be reduced via suitable internals in the container 1.

Claims (6)

Erfindungsanspruchinvention claim 1. Verfahren zur Erzeugung von Kohlenstaub durch Trocknung und Mahlung von Naßkohle unter Schutzgasatmosphäre, gekennzeichnet dadurch, daß während der Mahlung der Kohle eine gleichzeitige Dampfwirbelschichttrocknung des Mahlgutes erfolgt und die Schutzgasatmosphäre durch das Wirbelmedium Wasserdampf erzeugt wird.1. A process for the production of coal dust by drying and grinding of wet coal under a protective gas atmosphere, characterized in that during the grinding of the coal, a simultaneous Dampfwirbelschichtdrocknung of the ground material and the protective gas atmosphere is generated by the fluidizing medium of water vapor. 2· verfahren zur Erzeugung von Kohlenstaub nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in einem Dampfwirbelschichttrockner mittels rotierender Elemente eine Zerkleinerung der Kohle zu Kohlenstaub so erfolgt, daß eine vertikale Zirkulation der vYirb el schicht auftritt.2. A method for producing pulverized coal according to item 1, characterized in that in a steam fluidized bed dryer by means of rotating elements, a comminution of the coal to pulverized coal takes place so that a vertical circulation of the vyirb el layer occurs. 3. verfahren zur Erzeugung von Kohlenstaub nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zerkleinerte Naßkohle in einem Dampfwirbelschichttrockner getrocknet wird und das hierbei verwendete Wirbelmedium Wasserdampf für den nachgeschalteten Brennstaubmahlprozeß als Schutzgas eingesetzt wird.3. A method for producing pulverized coal according to item 1, characterized in that comminuted wet coal is dried in a steam fluidized bed dryer and the fluidizing medium used in this water vapor is used for the downstream Brennstaubmahlprozeß as a protective gas. 4. Verfahren zur Erzeugung von Kohlenstaub nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Schutzgas unter 13 Volumen% Sauerstoff enthält und der gesamte Prozeß unter überdruck stattfindet·4. A process for the production of coal dust according to item 1 to 3, characterized in that the protective gas contains less than 13% by volume of oxygen and the entire process takes place under overpressure · 5. Einrichtung zur Erzeugung von Kohlenstaub durch Trocknung und Mahlung von liaßkohle unter Schutzgasatmosphäre, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in einem aus einem konischen Behälter (1) gebildeten Dampfwirbelschichttrockner zwischen dem mit Sattdampf beaufschlagbaren Wärmetauscher5. A device for the production of coal dust by drying and grinding of liaßkohle under inert gas atmosphere, in particular for carrying out the method according to item 1, characterized in that in one of a conical container (1) formed steam fluidized bed dryer between the acted upon with saturated steam heat exchanger (7) und Anströmboden C12J ein mit mindestens zwei Schlagblättern versehener Schlagarm (8) angeordnet ist, und daß zwischen Kohleeintrag (3) und Staubaustrag (4J eine Trennwand K2) angeordnet ist sowie dem Behälter (tj ein Bin-(7 ) and distributor plate C12J is provided with a beater arm (8) provided with at least two blades, and that between coal entry (3) and dust discharge (4J a partition wall K2) is arranged and the container (tj a Bin- trittsstutzen (6) und Austrittsstutzen (11) für das Wirbelmedium zugeordnet sind.tails (6) and outlet nozzle (11) are assigned to the fluidizing medium. 6. Einrichtung nach .funkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß6. Device according to .funkt 5, characterized in that der Schlagarm (8) mittels einer Welle (9), die mittig den Anströmboden (.12) und den Boden des Behälters UJ durchgreift, mit einem außerhalb des Behälters UJ angeordneten Motor UOJ in wirkungsverbindung steht.the impact arm (8) by means of a shaft (9), the center passes through the inflow base (.12) and the bottom of the container UJ, with an outside of the container UJ arranged motor UOJ is in operative connection. Hierzu 1 Blatt ZeichnungFor this 1 sheet drawing
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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