DE1000125B - Pulverized coal firing - Google Patents

Description

Kohlenstaubfeuerung Die Erfindung bezieht sich auf eine Kohlenstaubfeuerung mit Mahltrocknungsanlage für die wahlweise Verfeuerung trockener oder wasserreicher Brennstoffe in Schmelzkammer-Strahlungskesseln, bei der das den Mühlensichter verlassende Mahlgut-Förderwind-Gemisch in einem Abscheider vom. Förderwind bzw. Brüdenstrom getrennt und dann das Mahlgut mittels vorgewärmter Verbrennungsluft in die Schmelzkammer eingeblasen wird.Powdered Coal Firing The invention relates to a pulverized coal firing with grinding-drying system for the combustion of dry or water-rich ones Fuels in melting chamber radiation boilers, in which the one leaving the mill sifter Grist-conveying wind mixture in a separator from. Delivery wind or vapor flow separated and then the ground material into the melting chamber by means of preheated combustion air is blown in.

Bekanntlich ist es bei Kohlenstaubfeuerungen für Abzug der Brennstoffrückstände im Schmelzfluß aus der Brennkammer notwendig, in der allseitig mit Kühlrohren ausgekleideten Schmelzkammer Temperaturen zu erzeugen bzw. aufrechtzuerhalten, die über dem durchschnittlichen Aschenerweichungspunkt der zu verfeuernden Kohlensorten liegen.As is well known, it is necessary to deduct fuel residues in pulverized coal firing systems necessary in the melt flow from the combustion chamber, in the one lined on all sides with cooling tubes Melting chamber to generate or maintain temperatures that are above average The ash softening point of the coal types to be burned.

Diese Förderung läßt sich jedoch nur dann erfüllen, wenn Brennstoffe mit einem geringen Wassergehalt bis etwa z5o/o verfeuert werden, da ein größerer Wassergehalt die Temperatur in der Brennkammer so weit herabsetzt, daß ein Schlackenfluß nicht mehr eintritt und von dem üblicherweise schwach geneigten oder waagerechten Boden der Schmelzkammer die körnelige Asche nicht mehr abfließen kann.However, this promotion can only be met if fuels can be burned with a low water content of up to about z5o / o, since a larger one Water content lowers the temperature in the combustion chamber so much that a slag flow no longer occurs and from the usually slightly inclined or horizontal The granular ash can no longer drain off at the bottom of the melting chamber.

Die Kohlenlage zwingt aber die Betreiber von Feuerungsanlagen häufig dazu, auch Brennstoffe mit größerem Wassergehalt zu verfeuern.The coal plant, however, often forces the operators of combustion plants to burn fuels with a higher water content.

Es wurde daher vorgeschlagen, die Mahltrocknung in der Weise durchzuführen, daß der aus den Einblasemühlen austretende Staub-Gas-Gemischstrom in einen Fliehkraft-Staubabscheider od. dgl. eingeleitet und dort der Brennstaub aus dem Gasstrom ausgeschieden wird. Der abgeschiedene Brennstaub wurde dann mit vorgewärmter Verbrennungsluft in die Schmelzkammer eingeblasen, wohingegen die Brüden in den Schornstein oder eine Entstaubungsanlage abgeleitet wurden.It has therefore been proposed to carry out the grinding drying in such a way that that the dust-gas mixture flow emerging from the injection mills into a centrifugal dust separator od. The like. Introduced and there the fuel dust is separated from the gas stream. The separated fuel dust was then with preheated combustion air in the The melting chamber is blown in, while the vapors are blown into the chimney or a dedusting system were derived.

Es konnten dabei zwar einerseits in der Schmelzkammer die Verbrennungstemperaturen erzielt bzw. aufrechterhalten werden, die einen Abzug der Brennstoffrückstände im Schmelzfluß gestatteten, doch brachte die Anwendung dieses Verfahrens auf der anderen Seite erhebliche Nachteile mit sich.On the one hand, the combustion temperatures could be measured in the melting chamber can be achieved or maintained that a deduction of the fuel residues in the Melt flow allowed, but the application of this method brought on the other Side with considerable disadvantages.

Die Feuerung mußte für den schlechteren, d. h. den wasserreichen Brennstoff bemessen werden, so daß große Leitungsquerschnitte erforderlich wurden. Bei der Verfeuerung trockener Brennstoffe, für deren Trocknung und Förderung erheblich geringere Gasmengen ausreichen, ergaben sich in den Leitungen dann so geringe Geschwindigkeiten, daß die Abscheidung der Staubteilchen aus dem Gasstrom große Schwierigkeiten bereitete, da im Staubabscheider keine ausreichenden Fliehkräfte mehr erzeugt werden konnten. Nach der Erfindung werden wesentliche Verbesserungen dadurch erreicht, daß vom Mühlensichter mehrere Staubleitungen zum Abscheider führen, von denen mindestens eine absperrbar eingerichtet ist. Diese Maßnahme gestattet es, beim Betrieb mit trockenem Brennstoff eine oder mehrere zum Abscheider führende Leitungen abzusperren und nur in den restlichen Leitungen das Staub-Gas-Gemisch zum Abscheider zu leiten, so daß ausreichende Strömungsgeschwindigkeiten sowohl Staubablagerungen in der Leitung selbst verhindern als auch die bestmögliche Abscheidung des Staubes aus dem Staub-Gas-Gemisch gestatten.The furnace had to be used for the worse, i.e. H. the water-rich fuel dimensioned so that large cable cross-sections were required. In the Burning of dry fuels, for their drying and conveying considerably less Gas quantities are sufficient, the speeds in the lines were then so low that that the separation of the dust particles from the gas flow caused great difficulties, because no sufficient centrifugal forces could be generated in the dust separator. According to the invention, significant improvements are achieved by the fact that the mill sifter Several dust lines lead to the separator, at least one of which can be shut off is set up. This measure makes it possible to operate with dry fuel to shut off one or more lines leading to the separator and only in the remaining ones Lines to conduct the dust-gas mixture to the separator, so that sufficient flow velocities both prevent dust deposits in the line itself and the best possible Allow the dust to be separated from the dust-gas mixture.

In weiterer Ausbildung der Erfindung gehen von dem Staubabscheider axial nach oben zwei vorzugsweise konzentrisch ineinander angeordnete absperrbare Brüdenleitungen ab, von denen die eine in den Fallschacht der Mühle, die andere hinter der letzten Abgasheizfläche des Kessels in den Rauchgaskanal der Kesselanlage einmündet.In a further embodiment of the invention go from the dust collector axially upwards two lockable, preferably concentrically arranged one inside the other Vapor lines, one of which goes into the grinder's chute and the other behind the last exhaust gas heating surface of the boiler in the flue gas duct of the boiler system joins.

Im Betrieb der Feuerungsanlage mit trockenen Brennstoffen, bei dem die Trocknungsgase nach Verlassen des Abscheiders nur geringe Feuchtigkeitsmengen enthalten, können die Trocknungsgase wie bei anderen bekannten Aufbereitungsverfahren im Kreislauf geführt werden.In the operation of the combustion system with dry fuels, in which the drying gases only have small amounts of moisture after leaving the separator can contain the drying gases as in other known treatment processes be circulated.

Wird dagegen ein wasserreicher Brennstoff verfeuert, so werden die Brüden aus dem Abscheider in den Rauchgaskanal der Kesselanlage abgeleitet. Erfindungsgemäß ist die zum Fallschacht der Mühle führende Brüdenleitung mit der zum kauchgaskanal der Kesselanlage führenden Brüdenleitung durch einen absperrbaren Verbindungskanal verbunden. Durch diese Verbindungsleitung kann bei Verfeuerung trockener Brennstoffe ein Teil der dem Fallschacht der Mühle zuströmenden Brüden abgezweigt und zum Rauchgaskanal abgeleitet werden. Der abgeleitete Brüdenanteil wird dann durch frisch angesaugte Heißgase ersetzt und so dem Brennstoff die erforderliche Trocknungswärme stets zur Verfügung gestellt.If, on the other hand, a fuel rich in water is burned, the Vapors from the separator diverted into the flue gas duct of the boiler system. According to the invention is the vapor line leading to the drop shaft of the mill with the one to the flue gas duct the vapor line leading to the boiler system through a lockable connecting duct tied together. This connecting line allows dry fuels to be burned part of the vapors flowing into the chute of the mill are branched off and to the flue gas duct be derived. The extracted vapor fraction is then sucked in by freshly Replaces hot gases and thus always provides the fuel with the required drying heat Provided.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Zeichnung und der Beschreibung hervor.Further details of the invention go from the drawing and the Description.

Die Abbildung zeigt den schematischen Aufbau einer Kohlenstaubfeuerungsanlage mit Mahltrocknung in Verbindung mit einem Schmelzkammerkessel.The figure shows the schematic structure of a pulverized coal combustion system with grinding drying in connection with a melting chamber boiler.

Der aufwärts gerichtete Zug i der Kesselanlage nimmt die Brennkammer und den Nachbrennraum auf, die allseitig mit Verdampferrohren ausgekleidet sind. In dem waagerechten Verbindungszug 2 sind die Heizflächen des Dampfüberhitzers angeordnet, während der absteigende Gaszug 3 den gußeisernen Rippenrohr-Luftvorwärmer 4 und den Regenerativ-Luftvorwärmer 5 aufnimmt.The upward train i of the boiler system takes the combustion chamber and the afterburning chamber, which are lined on all sides with evaporator tubes. The heating surfaces of the steam superheater are arranged in the horizontal connecting train 2, while the descending throttle cable 3, the cast iron finned tube air preheater 4 and the regenerative air preheater 5 receives.

Aus dem oberen Teil des Feuerraumes werden von der an der Kesselstirnwand angeordneten Schlagradmühle 6 durch den Kohlenfallschacht 7 heiße Feuergase für die Kohlentrocknung angesaugt.From the upper part of the combustion chamber, the one on the boiler front wall arranged beater mill 6 through the coal chute 7 hot fire gases for sucked the coal drying.

Aus dem Kohlenbunker 8 wird die Rohkohle von einem Trogkettenförderer 9 abgezogen und durch den Stutzen io in den Fallschacht der Mühle eingeworfen. Auf dem Weg zur -Mühle kommt die Kohle in innige Berührung mit dem Heißgasstrom und wird vorgetrocknet. Die restliche Trocknung erfolgt während der Zerkleinerung in der Mühle. Der Gasstrom fördert die gemahlene Kohle in den Windsichter 13 der Mühle, wo die Grieße aus dem Staub-Gas-Gemisch ausgeschieden und in die Mühle zurückgeleitet werden.The raw coal is transported from the coal bunker 8 by a trough chain conveyor 9 withdrawn and thrown through the nozzle io into the chute of the mill. on On the way to the mill, the coal comes into close contact with the stream of hot gas and is pre-dried. The rest of the drying takes place during the shredding in the mill. The gas flow promotes the ground coal into the air classifier 13 of the mill, where the semolina is separated from the dust-gas mixture and returned to the mill will.

Bei der Verfeuerung wasserreicher Kohle, beispielsweise Rohbraunkohle, ist der Rauchgasabsperrschieber i i ganz geöffnet, die Kaltluftregelklappe 12 am Stutzen io dagegen geschlossen, so daß die Mühle ausschließlich Feuergase ansaugt. Die Klappe 34 in der Leitung 29 ist bei diesem Betriebszustand geschlossen.When burning water-rich coal, for example raw lignite, the flue gas shut-off valve i i is fully open, the cold air control flap 12 am On the other hand, nozzle io closed so that the mill only sucks in fire gases. The flap 34 in the line 29 is closed in this operating state.

Aus dem Windsichter 13 strömt das Staub-Gas-Gemisch durch die Staubleitungen 14 und 15 in einen Fliehkraft-Staubabscheider 16, wo der Brennstaub aus dem Gasstrom ausgeschieden wird. Die abgeschiedenen Brüden verlassen den Abscheider durch das Auslaßrohr 17 und strömen durch die Leitung 18 zum Rauchgaskanal i9 der Kesselanlage. Der noch in den Brüden enthaltene Feinstaub wird beim Durchgang durch das Elektrofilter 20 abgeschieden. Gemeinsam mit den Kesselabgasen werden die Brüden von einem Saugzuggebläse 21 angesaugt und ins Freie ausgestoßen.The dust-gas mixture flows from the air separator 13 through the dust lines 14 and 15 in a centrifugal dust separator 16, where the fuel dust from the gas flow is eliminated. The separated vapors leave the separator through the Outlet pipe 17 and flow through line 18 to the flue gas duct i9 of the boiler system. The fine dust still contained in the vapors is released when passing through the electrostatic precipitator 20 deposited. Together with the boiler exhaust gases, the vapors are generated by an induced draft fan 21 sucked in and expelled into the open.

Bei der Verfeuerung trockener Brennstoffe ist der Rauchgasschieber i i weitgehend geschlossen. Die Kaltluftregelklappe 12 ist dagegen geöffnet, so daß die Mühle ein Gemisch von heißen Gasen und Kaltluft ansaugt. Selbstverständlich kann auch von der Heißluftleitung 43 eine Abzweigleitung an den Stutzen io angeschlossen werden und die Trocknung mit Heißluft erfolgen. Die Leitung 18 ist bei diesem Betriebszustand durch die Klappe 33 ebenfalls geschlossen.When burning dry fuels, the flue gas valve is i i largely closed. The cold air control flap 12, however, is open, see above that the mill draws in a mixture of hot gases and cold air. Of course A branch line can also be connected from the hot air line 43 to the connection piece io and drying with hot air. The line 18 is in this operating state also closed by the flap 33.

Aus dem Windsichter 13 strömt das Staub-Gas-Gemisch durch die Staubleitung 14 in den Abscheider 16, wo der Brennstaub aus dem Gasstrom ausgeschieden wird. Die Staubleitung 15 ist dabei durch die Klappe 27 abgesperrt. Das gereinigte Fördergas verläßt den Abscheider durch das Auslaßrohr 28 und strömt durch die Leitung 29, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Gebläses 30, in den Kohlenfallschacht 7 zurück. Die Leitung 29 ist mit der Brüdenleitung 18 durch einen mittels einer Klappe 31 im Querschnitt regelbaren Verbindungskanal 32 verbunden, um einen Teil des abströmenden Gases in den Rauchgaskanal i9 abführen und statt dessen frisches Gas ansaugen zu können.From the air separator 13, the dust-gas mixture flows through the dust line 14 into the separator 16, where the fuel dust is separated from the gas flow. The dust line 15 is blocked by the flap 27. The cleaned conveying gas leaves the separator through the outlet pipe 28 and flows back into the coal chute 7 through the line 29, optionally with the interposition of a fan 30. The line 29 is connected to the vapor line 18 through a connecting channel 32 whose cross-section can be regulated by means of a flap 31, in order to be able to discharge part of the outflowing gas into the flue gas channel i9 and to be able to suck in fresh gas instead.

Die Leitung 29 kann statt am oberen Ende des Kohlenfallschachtes 7 auch an der Mahlkammertür 35 der Mühle angeschlossen sein.The line 29 can instead of at the upper end of the coal drop shaft 7 also be connected to the grinding chamber door 35 of the mill.

Der im Abscheider 16 ausgeschiedene Brennstaub wird durch einen Zuteilapparat 22 fortlaufend in das Kohlenstaubfallrohr 23 aufgegeben. Von dort fällt er in die Venturidüse 24 und wird mit von einem Einblaseventilator 25 angesaugter Heißluft durch die Staubleitungen 26 den Brennerecken 36 der Feuerung zugeführt, deren Brenner das Staub-Luft-Gemisch in die Schmelzkammer einblasen. Die erforderliche Zweitluft wird von einem Frischluftventilator 37 angesaugt und über die Leitungen 38 bzw. 39 durch die Luftvorwärmer 5 bzw. 4, in denen die Luft auf etwa 25o bzw. 400° C erwärmt wird, gedrückt. Die erhitzte Verbrennungsluft strömt danach durch die Leitung 4o den Brennerecken 36 zu.The fuel dust separated in the separator 16 is fed through a feeder 22 continuously fed into the coal dust downpipe 23. From there he falls into the Venturi nozzle 24 and is sucked in by an injection fan 25 with hot air fed through the dust lines 26 to the burner corners 36 of the furnace, the burner blow the dust-air mixture into the melting chamber. The required secondary air is sucked in by a fresh air fan 37 and via the lines 38 resp. 39 through the air preheaters 5 and 4, in which the air is heated to around 25o and 400 ° C is heated, pressed. The heated combustion air then flows through the pipe 4o to the burner corners 36.

Von den Luftleitungen 39 und 4o führen mittels Klappen 41 und 42 absperrbare Zweigleitungen 43 und 44, denen jeweils noch ein im Querschnitt regelbarer Kaltluftstutzen 45 bzw. 46 zugeordnet ist, zum Einblaseventilator 25.From the air lines 39 and 4o lead by means of flaps 41 and 42 lockable Branch lines 43 and 44, each of which has a cold air nozzle that can be regulated in cross section 45 or 46 is assigned to the injection fan 25.

Bei der Verfeuerung von Braunkohlenstaub erfolgt die Einblasung des Staubes in die Feuerung mit aus der Leitung 43 entnommener Luft von etwa 25o° C. Bei der Verfeuerung von Steinkohlenstaub wird Luft von etwa 4oo° C aus der Leitung 44 zum Einblasen entnommen.When lignite dust is burned, the is blown in Dust into the furnace with air taken from line 43 at about 25o ° C. When burning hard coal dust, air at around 400 ° C is released from the pipe 44 removed for blowing.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: i. Kohlenstaubfeuerung mit Mahltrocknungsanlage für die wahlweise Verfeuerung trockener oder wasserreicher Brennstoffe in Schmelzkammer-Strahlungskesseln, bei der das den Mühlensichter verlassendeMahlgut-Förderwind-Gemisch in einem Abscheider vom Förderwind bzw. Brüdenstrom getrennt und dann das Mahlgut mittels vorgewärmter Verbrennungsluft in die Schmelzkammer eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß vom Mühlensichter mehrere Staubleitungen zum Abscheider führen, von denen mindestens eine absperrbar eingerichtet ist. PATENT CLAIMS: i. Coal dust firing with grinding drying system for the optional combustion of dry or water-rich fuels in melting chamber radiation boilers, in which the ground material-conveying wind mixture leaving the mill sifter in a separator separated from the conveying wind or vapor stream and then the ground material by means of preheated Combustion air is blown into the melting chamber, characterized in that that lead from the mill sifter several dust lines to the separator, of which at least a lockable is set up. 2. Kohlenstaubfeuerung mit Mahltrocknungsanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vom Abscheider axial nach oben zwei vorzugsweise konzentrisch ineinander angeordnete, absperrbare Brüdenleitungen abgehen, von denen die eine in den Fallschacht der Mühle, die andere hinter der letzten Abgasheizfläche des Kessels in den Rauchgaskanal der Kesselanlage einmündet. 2. Coal dust firing with grinding-drying system according to claim i, characterized in that two axially upwardly from the separator preferably concentrically arranged, lockable vapor lines exit, One of them in the grinder's chute, the other behind the last exhaust gas heating surface of the boiler opens into the flue gas duct of the boiler system. 3. Kohlenstaubfeuerung mit Mahltrocknungsanlage nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Fallschacht der Mühle führende Brüdenleitung und die zum Rauchgaskanal der Kesselanlage führende Brüdenleitung durch einen absperrbaren Verbindungskanal miteinander verbunden sind. 3. Coal dust firing with grinding-drying plant according to claims i and 2, characterized in that the vapor line leading to the drop shaft of the mill and the one to the flue gas duct of the Vapor line leading to the boiler system through a lockable connecting duct are connected to each other. 4. Kohlenstaubfeuerung mit Mahltrocknungsanlage nach den Ansprüchen i und a, dadurch gekennzeichnet, daß in der zum Fallschacht der Mühle führenden Brüdenleitung ein Gebläse angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 431 140, 668956, 876 881; österreichische Patentschrift Nr. 147 564; Zeitschrift »Chaleur et Industrie, 195o, Heft 299, S. 156, Fig. 6 a.4. pulverized coal firing with grinding-drying system according to claims i and a, characterized in that a fan is arranged in the vapor line leading to the chute of the mill. Considered publications: German Patent Nos. 431 140, 668956, 876 881; Austrian Patent No. 147 564; Journal "Chaleur et Industrie, 195o, issue 299, p. 156, Fig. 6 a.