DE102005048960A1

DE102005048960A1 - Verfahren zum Entwässern eines Asche/Wassergemisches und Entwässerungsanlage

Info

Publication number: DE102005048960A1
Application number: DE200510048960
Authority: DE
Inventors: Manfred Klinkhammer
Original assignee: SCHAUENBURG MASCH; SCHAUENBURG MASCHINEN- und ANLAGEN-BAU GmbH
Current assignee: SCHAUENBURG MASCH; SCHAUENBURG MASCHINEN- und ANLAGEN-BAU GmbH
Priority date: 2005-10-13
Filing date: 2005-10-13
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2025-10-14
Also published as: DE102005048960B4

Abstract

Es handelt sich um ein Verfahren zum Entwässern eines Asche/Wassergemisches, wonach das Asche/Wassergemisch mittels eines Nassentaschers einem selbstreinigenden Schwingrost zugeführt wird, das durch den Schwingrost hindurchtretende Siebgut einem Auffangbehälter und das nicht abgesiebte Grobgut einem Brecher und von dem Brecher diesem Auffangbehälter zugeführt wird, ferner das Asche/Wassergemisch aus dem Pumpenvorlagebehälter in einem Gemischaufgabebehälter gepumpt und von dort einem Entwässerungs-Schwingsieb zugeführt und von diesem Entwässerungs-Schwingsieb an ein Silo abgegeben wird. Auf diese Weise wird ein getrocknetes Ascheprodukt mit definierter Korngröße und hohem Gütegrad für die Bearbeitung in Baustoffen erzeugt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwässern eines Asche/Wassergemisches.

In Kohlekraftwerken aber auch bei anderen Feuerungsanlagen entstehen bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen wie Steinkohle, Braunkohle, Koks oder auch anderweitigen festen Brennstoffen wie z. B. Restmüll und dgl. Verbrennungsrückstände, die als Asche bezeichnet werden. Zur Aufnahme der glühenden Asche ist ein Nassentascher mit einem Aschebehälter vorgesehen, in dem die Asche, deren Temperatur etwa 500 °C bis 600 °C betragen kann, mit Wasser gelöscht wird, so dass ein Asche/Wassergemisch mit einer Temperatur von etwa 50 °C bis 60 °C entsteht. Es erfolgt dann ein Abwurf mit einer Restfeuchte von 40 % bis 50 % und ein anschließender Transport per Gurtförderung in einen Silo, wobei jedoch der Rücklauf des schlammartigen Asche/Wassergemisches auf dem Förderband Probleme bereitet. Weitere Probleme entstehen beim Austrag des Asche/Wassergemisches aus dem Silo, weil aufgrund der hohen Restfeuchte nur ein Transport in speziellen Fahrzeugen erfolgen kann. Eine wirtschaftliche Verwertung ist ohne eine in verfahrens- und anlagentechnischer Hinsicht umfangreiche Aufbereitung nicht möglich, weil die Aschepartikel des Asche/Wassergemisches mit einer nicht definierten Korngröße anfallen. – Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Entwässerung eines Asche/Wassergemisches anzugeben, wonach in funktionsgerechter und wirtschaftlicher Weise ein hochwertiges Produkt mit definierter Korngröße und hohem Gütegrad zur weiteren Verwendung im Bauwesen zur Verfügung steht. Ferner soll eine Entwässerungsanlage zur Durchführung dieses Verfahrens geschaffen werden, die sich durch eine verhältnismäßig einfache und funktionssichere Bauweise auszeichnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung ein Verfahren zum Entwässern eines Asche/Wassergemisches, mit den folgenden Verfahrensschrittten:

– das Asche/Wassergemisch wird mittels eines Nassentaschers einem selbst reinigenden Schwingrost zugeführt;
– das durch den Schwingrost hindurch tretende Siebgut wird einem Auffangbehälter zugeführt und das abgesiebte Grobgut wird einem Brecher und von dem Brecher nach vorgegebener Zerkleinerung ebenfalls dem Pumpenvorlagebehälter zugeführt;
– das Asche/Wassergemisch nunmehr vorgegebener Korngröße wird aus dem Pumpenvorlagebehälter im Wege einer Hydroförderung bzw. hydraulischen Förderung in einen Gemischaufgabebehälter gepumpt und von dem Gemischaufgabebehälter einem Entwässerungs-Schwingsieb zugeführt und von dem Entwässerungs-Schwingsieb ggf. unter Zwischenschaltung einer Abwurfrutsche in einen Silo abgeworfen.

Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, dass im Ergebnis ein abgetrocknetes Ascheprodukt zur Verfügung steht, dessen Restfeuchte typischerweise ca. 30 % und weniger beträgt und anders als Schlamm ohne weiteres nach Austrag aus dem Silo ohne aufwendige Sonderfahrzeuge transportfähig ist. Darüber hinaus zeichnet sich das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte Ascheprodukt durch eine definierte Korngröße aus. Dieses Ascheprodukt lässt sich im Bauwesen, insbesondere als Zusatz zu Baustoffen, verwenden.

Weitere erfindungswesentliche Maßnahmen sind im Folgenden aufgeführt. So wird das Asche/Wassergemisch von dem Entwässerungsförderer des Nassentaschers, z. B. ein Kettenkratzförderer, auf den Schwingrost abgeworfen. Als selbstreinigendes Schwingrost wird erfindungsgemäß ein antriebsfreier, elastischer Rost eingesetzt wie er Gegenstand des DE-Patentes 103 61 263 ist. Ein solcher Schwingrost weist nebeneinander angeordnete, zueinander beabstandete Gitterstäbe auf, wobei die Zwischenräume zwischen den Gitterstäben eine Sortierweite für das Aufgabegut definieren. Die Gitterstäbe bestehen aus einem Elastomeren durch die randseitige Befestigung unter Zugspannung stehenden Materials und sind so dimensioniert, dass die Aufgabe von Aufgabegut – im Rahmen der Erfindung das Asche/Wassergemisch – die Gitterstäbe zur Ausführung von Schwingungsbewegungen anregt. Dieser Schwingungsrost zeichnet sich dadurch aus, dass er einerseits keinen Antrieb benötigt, sich andererseits selbst reinigt, so dass jede Verstopfung ausgeschlossen ist, vielmehr das Siebgut entweder durch die vorgegebene Sortierweite nach unten durchfällt oder abgefördert wird und zur weiteren Zerkleinerung auf eine vorgegebene Korngröße dem Brecher zugeführt wird. Dazu wird das nicht abgesiebte Grobgut von dem Schwingrost in den Brecher abgeworfen.

Im Rahmen der Erfindung kann das durch das Entwässerungs-Schwingsieb hindurch tretende Siebgut – ein Filtrat mit im Wesentlichen Wasser – mittels einer Unterlaufwanne als Pumpsumpf unterhalb des Entwässerungs-Schwingsiebes aufgefangen und in den Aschebehälter des Nassentaschers zurückgeführt werden. In einer alternativen Ausführung wird das bei der Entwässerung anfallende Filtrat zyklontechnisch aufbereitet, wobei die zurück gewonnenen Filtratstoffe entweder dem Aschebehälter des Nassentaschers zugeführt oder aber entwässert und in das Silo ausgetragen werden. Die Filtratstoffe können beispielsweise auf eine separate Entwässerungsbahn des Entwässerungs-Schwingsiebes geleitet werden. Das im Oberlauf eines für eine zyklontechnische Aufbereitung eingesetzten Zyklon anfallende Abwasser ist üblicher weise fast feststofffrei und kann als Kühlwasser dem Nassentascher zugeführt werden.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Entwässerungsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Nassentascher, der einen Aschebehälter zur Aufnahme von glühender Asche und Löschwasser und einem aus dem Aschebehälter heraus geführten Entwässerungsförderer zum Abtransport eines Asche/Wassergemisches aufweist. Diese Entwässerungsanlage, die sich durch eine besonders einfache und funktionsgerechte Bauweise auszeichnet ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Nassentascher ein selbstreinigender Schwingrost nachgeordnet ist, dass dem Schwingrost ein Pumpenvorlagebehälter für das hindurch tretende Siebgut und ein Brecher für das abgesiebte Grobgut nachgeordnet ist, dass der Pumpenvorlagebehälter dem Brecher zur Aufnahme von zerkleinertem Grobgut nachgeordnet ist, dass von dem Pumpenvorlagebehälter zumindest eine Förderleitung mit einer Förderpumpe zur hydraulischen Förderung des abgesiebten und zerkleinerten Asche/Wassergemisches zu einem Gemischaufgabebehälter führt, dass dem Gemischaufgabebehälter ein Entwässerungs-Schwingsieb und dem Entwässerungs-Schwingsieb ein Silo zur Aufnahme des bis auf eine vorgegebene Restfeuchte abgetrockneten Ascheproduktes nachgeordnet ist. Bei dieser Entwässerungsanlage kann auf jede aufwendige Bandförderung für das Asche/Wassergemisch verzichtet werden. Darüber hinaus gelingt neben einer weitgehenden Entwässerung des Asche/Wassergemisches auch die Erzeugung eines abgetrockneten Ascheproduktes mit definierter Korngröße, welches sich durch hohen Gütegrad auszeichnet und für die weitere Verwendung im Bauwesen zur Verfügung steht. – Der Schwingrost ist als antriebsfreier elastischer Rost nach Patent DE 103 61 263 ausgebildet. Er befindet sich unterhalb des Abwurfendes des Entwässerungsförderers des Nassentaschers mit vorgegebener Neigung zum Brecher, so dass auf diese Weise ein Abtransport des durch den Schwingrost nicht hindurch gesiebten Grobgutes an dem Brecher ohne weitere Fördereinrichtungen sichergestellt ist.

Der Pumpenvorlagebehälter ist vorzugsweise unterhalb des Schwingrostes und ggf. des Brechers angeordnet, um das den Schwingrost passierende Siebgut ebenso wie das vom Brecher zerkleinerte Grobgut aufzufangen. Von dem Pumpenvorlagebehälter können ein oder zwei Rohrleitungen oder Schlauchleitungen mit jeweils einer Förderpumpe zum Gemischaufgabebehälter führen, so dass eine hydraulische Förderung des Asche/Wassergemisches aus dem Pumpenvorlagebehälter in den Gemishaufgabebehälter sichergestellt ist. Bei der zweiten Rohr- oder Schlauchleitung mit Förderpumpe handelt es sich zweckmäßigerweise um ein redundantes System, damit die Asche/Gemischförderung auch für solche Ausnahmefälle sichergestellt ist, dass eine der beiden Förderleitungen ausfällt. – Das Entwässerungs-Schwingsieb ist unterhalb des Gemischaufgabebehälters angeordnet, damit eine einwandfreie Aufgabe des Asche/Wassergemisches ohne zwischengeschaltete Fördereinrichtung sichergestellt ist. Darüber hinaus sorgt das Entwässerungs-Schwingsieb im Wege eines Hoch/Weitwurfes dafür, dass das weiter entwässerte Asche/Wassergemisch als gleichsam abgetrocknetes Ascheprodukt mit einer Restfeuchte von ca. 30 % und weniger an den Silo abgegeben wird. Unterhalb des Entwässerungs-Schwingsiebes ist zweckmäßigerweise eine Unterlaufwanne als Pumpensumpf zur Aufnahme des Filtrates aus dem Entwässerungs-Schwingsieb angeordnet. Von der Unterlaufwanne kann wahlweise eine Rücklaufleitung für abgesiebtes Restgut bzw. Filtrat, im Wesentlichen Wasser, zum Aschebehälter des Nassentaschers führen, wo das Filtrat zur Löschung und Abkühlung der Asche herangezogen wird oder das Filtrat kann zyklontechnisch aufbereitet werden, wobei die im Filtrat vorhandenen Feststoffe in dem Zyklon eingedickt und über das Entwässerungs-Schwingsieb ausgetragen werden. Das im Überlauf des Zyklons anfallende Restwasser ist nur noch sehr gering mit Feststoffen beladen und kann wie vorher beschrieben dem Löschwasserkreislauf zugeführt werden.

Im Übrigen kann von dem Entwässerungs-Schwingsieb auch eine Ablaufrutsche zum Silo führen, um auf diese Weise eine gezielte Überführung des abgetrockneten Ascheproduktes zu gewährleisten.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch
1 eine Entwässerungsanlage,
2 eine weitere Ausgestaltung der in 1 dargestellten Anlage.
Die in den Figuren dargestellte Entwässerungsanlage dient zum Entwässern eines Asche/Wassergemisches und weist einen Nassentascher mit einem Aschebehälter 1 zur Aufnahme von glühender Asche und Löschwasser und einem aus dem Aschebehälter 1 herausgeführten Entwässerungsförderer 2 zum Abtransport des Asche/Wassergemisches auf. Der Nassentascher gehört beispielsweise zu einem Kohlekraftwerk. Dem Entwässerungsförderer 2 des Nassentaschers ist ein selbstreinigender Schwingrost 3 gemäß DE-Patent 103 61 263 nachgeordnet. Dem Schwingrost 3 ist ein Pumpenvorlagebehälter 4 für das hindurch tretende Siebgut und ein Brecher 5 für das abgesiebte Grobgut nachgeordnet. Der Pumpenvorlagebehälter 4 ist auch dem Brecher 5 nachgeordnet und dient zur Aufnahme des von dem Brecher 5 auf vorgegebene Korngröße zerkleinertem Grobgutes. Der Pumpenvorlagebehälter 4 weist zweckmäßigerweise einen Notüberlauf 6 auf. Ferner führt eine Spülleitung 7 zu Spüldüsen in dem Pumpenvorlagebehälter 4. Auch eine Ergänzungswasserzufuhr 8 für Feuerlösch-Wasser ist denkbar. Das alles ist jedoch lediglich angedeutet.
Von dem Pumpenvorlagebehälter 4 führt zumindest eine Förderleitung 9 mit einer Förderpumpe 10 zur hydraulischen Förderung des abgesiebten und zerkleinerten Asche/Wassergemisches zu einem Gemischaufgabebehälter 11. Dem Gemischaufgabebehälter 11 ist ein Entwässerungs-Schwingsieb 12 mit Vibrationsantrieb und dem Entwässerungs-Schwingsieb 12 ein Silo 13 zur Aufnahme des bis auf eine vorgegebene Restfeuchte abgetrockneten Ascheproduktes nachgeordnet.
Der Schwingrost 3 ist als antriebsfreier, elastischer Rost ausgebildet und unterhalb des Abwurfendes des Entwässerungsförderers 2 mit vorgegebener Neigung zum Brecher 5 angeordnet. – Der Pumpenvorlagebehälter 4 befindet sich unterhalb des Schwingrostes 3 und ggf. des Brechers 5. Von dem Pumpenvorlagebehälter 4 führen nach dem Ausführungsbeispiel zwei Schlauchleitungen 9, 9a als Förderleitungen für Hydroförderung mit jeweils einer Förderpumpe 10, 10a zum Gemischaufgabebehälter 11. Schlauchleitungen haben den Vorteil, dass sie unschwer kurvengängig ohne Abknickungen verlegt werden können und daher für Hydroförderung besonders geeignet sind. Das Entwässerungs-Schwingsieb 12 befindet sich unterhalb des Gemischaufgabebehälters 11, so dass das Asche/Wassergemisch aus dem Gemischaufgabebehälter 11 unmittelbar auf das Entwässerungs-Schwingsieb 12 mit Vibrationsantrieb fällt und im Weit- und Hochabwurf an den Silo 13 abgegeben werden kann. Unterhalb des Entwässerungs-Schwingsiebes 12 ist eine Unterlaufwanne 14 als Pumpensumpf angeordnet, die das Filtrat – im Wesentlichen Wasser – aus dem Entwässerungs-Schwingsieb 12 aufnimmt. Von der Unterlaufwanne 14 führt eine Rücklaufleitung 15 für das abgesiebte Restgut bzw. Filtrat und folglich im Wesentlichen Wasser zum Aschebehälter 1 des Nassentaschers des betreffenden Kohlekraftwerkes. Außerdem kann von dem Entwässerungs-Schwingsieb 12 eine Ablaufrutsche 16 zum Silo 13 führen.
In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Unterlaufwanne 14 durch eine mit einer Förderpumpe 17 versehene Leitung 18 mit einem Hydrozyklon 19 verbunden. Der Unterlauf des Hydrozyklons 19 ist dem Entwässerungs-Schwingsieb 12 zuführbar. Der Überlauf des Hydrozyklons 19 ist mittels einer Rückführleitung 20 dem Aschebehälter 1 zuführbar. Das bei der Schwingentwässerung anfallende Filtrat wird zyklontechnisch aufbereitet, wobei die im Filtrat vorhandenen Feststoffe im Hydrozyklon 19 eingedickt und über das Entwässerungs-Schwingsieb 12 ausgetragen werden. Das im Überlauf des Hydrozyklons 19 anfallende Restwasser ist nur noch sehr gering mit Feststoffen beladen und kann wie vorher beschrieben dem Löschwasserkreislauf zugeführt werden.

Claims

Verfahren zum Entwässern eines Asche/Wassergemisches, wonach das Asche/Wassergemisch mittels eines Nassentaschers einem selbstreinigenden Schwingrost zugeführt wird, das durch den Schwingrost hindurch tretende Siebgut einem Pumpenvorlagebehälter zugeführt und das abgesiebte Grobgut einem Brecher und von dem Brecher nach vorgegebener Zerkleinerung dem Pumpenvorlagebehälter zugeführt wird, das Asche/Wassergemisch aus dem Pumpenvorlagebehälter im Wege einer Hydroförderung in einen Gemischaufgabebehälter gepumpt und von dem Gemischaufgabebehälter einem Entwässerungs-Schwingsieb zugeführt und von dem Entwässerungs-Schwingsieb ggf. unter Zwischenschaltung einer Abwurfrutsche in einem Silo abgeworfen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Asche/Wassergemisch von einem Entwässerungsförderer des Nassentaschers auf den Schwingrost abgeworfen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als selbstreinigender Schwingrost ein antriebsfreier, elastischer Rost eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das abgesiebte Grobgut von dem Schwingrost in den Brecher abgeworfen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das durch das Entwässerungs-Schwingsieb hindurch tretende Siebgut über eine Unterlaufwanne als Pumpensumpf unterhalb des Entwässerungs-Schwingsiebes in einen Aschebehälter des Nassentaschers zurückgeführt wird oder vorher zyklontechnisch aufbereitet und dann dem Nassentascher aufgegeben wird.
Entwässerungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Nassentascher, der einen Aschebehälter (1) zur Aufnahme von glühender Asche und Löschwasser und einen aus dem Aschebehälter (1) herausgeführten Entwässerungsförderer (2) zum Abtransport eines Asche/Wassergemisches aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Nassentascher ein selbstreinigender Schwingrost (3) nachgeordnet ist, dass dem Schwingrost (3) ein Pumpenvorlagebehälter (4) für das hindurch tretende Siebgut und einen Brecher (5) für das abgesiebte Grobgut nachgeordnet ist, dass der Pumpenvorlagebehälter (4) dem Brecher (5) zur Aufnahme von zerkleinertem Grobgut nachgeordnet ist, dass von dem Pumpenvorlagebehälter (4) zumindest eine Förderleitung (9) mit einer Förderpumpe (10) zur hydraulischen Förderung des abgesiebten und zerkleinerten Asche/Wassergemisches zu einem Gemischaufgabebehälter (11) führt, dass dem Gemischaufgabebehälter (11) ein Entwässerungs-Schwingsieb (12) und dem Entwässerungs-Schwingsieb (12) ein Silo (13) zur Aufnahme des bis auf eine vorgegebene Restfeuchte abgetrockneten Ascheproduktes nachgeordnet ist.
Entwässerungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der selbstreinigende Schwingrost (3) als antriebsfreier elastischer Rost ausgebildet ist.
Entwässerungsanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingrost (3) unterhalb des Abwurfendes des Entwässerungsförderers (2) des Nassentaschers mit vorgegebener Neigung zum Brecher (5) angeordnet ist.
Entwässerungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenvorlagebehälter (4) unterhalb des Schwingrostes (3) und ggf. des Brechers (5) angeordnet ist.
Entwässerungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Pumpenvorlagebehälter (4) ein oder zwei Rohrleitungen (9, 9a) oder Schlauchleitungen mit jeweils einer Förderpumpe (10, 10a) zum Gemischaufgabebehälter (11) führen.
Entwässerungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Entwässerungs-Schwingsieb (12) unterhalb des Gemischaufgabebehälters (11) angeordnet ist.
Entwässerungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Entwässerungs-Schwingsiebes (12) eine Unterlaufwanne (14) als Pumpensumpf angeordnet ist.
Entwässerungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass von der Unterlaufwanne (14) eine Rücklaufleitung (15) für abgesiebtes Restgut, ein Filtrat mit im Wesentlichen Wasser, zum Aschebehälter (1) des Nassentaschers führt.
Entwässerungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlaufwanne (14) durch eine mit einer Förderpumpe (17) versehenen Leitung (18) mit einem Hydrozyklon (19) verbunden ist, wobei der Unterlauf des Hydrozyklons dem Entwässerungs-Schwingsieb (12) zuführbar ist und wobei der Überlauf des Hydrozyklons (19) mittels einer Rückführleitung (20) dem Aschebehälter (1) zuführbar ist.
Entwässerungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Entwässerungs-Schwingsieb (14) eine Ablaufrutsche (16) zum Silo (13) führt.