DE3134297A1

DE3134297A1 - Verfahren zum zufuehren einer kohle-wasser-suspension zum brenner einer kohledruckvergasungsanlage bzw. einer feuerungsanlage und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3134297A1
Application number: DE19813134297
Authority: DE
Inventors: Erwin 6720 Speyer Durein
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN Gutehoffnungshutte GmbH
Priority date: 1981-08-29
Filing date: 1981-08-29
Publication date: 1983-03-17
Also published as: DE3134297C2; JPS5837420A

Description

Verfahren zum Zufuhren einer Kohle-Wasser-Suspension
zum Brenner einer Kohledruckvergasungsanlage bzw.
einer Feuerungsanlage und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuführen einer Kohle-Wasser-Suspension zum Brenner einer Kohlen druckvergasungsanlage bzw. einer Seuerungsanlage und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Auf dem Gebiet der Feuerungs- und Vergasungstechnik arbeitet man u.a. bereits seit Jahren mit Suspensionen9 d0h. die Einsatzkohle wird naßvermahlen und die dabei gewonnene Suspension wird zur Verbrennungs- bzw. Vergasungsstelle gefördert und als solche dort über Brenner eingebracht.
Suspensionen aus Kohlenstaub und Wasser weisen den Vorteil auf, daß ihre Förderung durch Pumpen erfolgen kann. Bei dem Verfahren der Kohledruckvergasung mit Einsatz von wasserhaltigen Brennstoffen, d.h. Suspension nen, besitzen letztere einen Feststoffanteil von weniger als 70 %. Der beachtliche Wasseranteil muß also bei der Vergasung mit verdampft werden. Das hat verständlicherweise thermische Verluste zur Folge.
Vorrichtungen zur Durchführung eines derartigen beannten Verfahrens sind relativ aufwendig, da an die Aufrechterhaltung des Bestandes der Suspension iährend des Fördervorganges von der Naßvermah'lung bis zum Reaktor gewisse Forderungen zu stellen sind, die einen erheblichen apparativen Aufwand zur Folge haben Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Zuführen einer Eohle-Wasser-Suspension zum Brenner einer Kohledruckvergasungsanlage bzw. einer Feuerungsanlage vorzuschlagen, mit dem vor dem Suspensionsbrenner (oder auch Maischebrenner genannt) der jeweiligen Anlage eine Feststoffkonzentration in der Suspension erzielbar ist, die die Menge des überschüssigen Wasserdampfes z.B. in einem Vergaser klein hält und somit eine beträchtliche Verbesserung des Kaltgaswirkungsgrades, des therinicchen Wirkungsgrades und eine Verminderung des 02-Bedarfs erbringt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem die naßvermahlene, gegebenenfalls mit suspensionserhaltenden Additiven versetzte, relativ stark wasserangereicherte Kohle vor Aufgabe zum Brenner eines Druckvergasungsreaktors oder einer Feuerungsanlage auf eine Feststoffkonzentration von mehr als 70 % eingedickt wird.
Auf diese Weise gelingt es, die Menge des überschüssi gen Wasserdampfes im beispielsweise Kohledruckvergaser optimal zu reduzieren.
Die Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens zeichnet sich durch einen mit einer Rückspüleinrichtung versehenen Eindicker, bestehend aus einem die Eohle-Wasser-Suspension aufnehmenden- Siebrohr, das von einem rohrförmigen Mantel umgeben ist, wobei der Raum zwischen Siebrohr und rohrförmigem Mantel zur Abführung der abgeschiedenen Flüssigkeit sowie zur -Zugabe und Ableitung des diskontinuierlich zugeführten Spülmediums dient, ferner mit einer im verengten Siebrohraustritt angeordneten Drosseleinrichtung, aus.
Mit Hilfe des stark wasserangereicherten Schlammes - es kann an einen Feststoffanteil von nur 40 bis 50 % gedacht werden - sind an die Naßvermahlung der Kohle keine besonderen apparativen Ansprüche Zu stellen.
Bei der Förderung der Suspension gibt es hinsichtlich der Pumpenauswahl keine besonderen Probleme. Ein Zwischen- bzw. Ansetzbehälter (fUr Zugabe und Einmischung von Additiven) kann entfallen und damit auch die für die Zwischenförderung notwendigen Pumpen Erfindungsgemäß ist im verengten Siebrohraustritt eine Dichtemeßeinrichtung angeordnet. Diese Diehteo meßeinrichtung hat den Zweck, die Konzentration der Suspension, die in den beispielsweise Druckvergasungsreaktor gelangt, konstant zu halten, d.h. beispielsweise bei zu hohem Feststoffgehalt in der Suspension wird dieser im Rahmen der Rückspülung durch entsprechend mehr Spülimpulse verringert.
Im übrigen sind die Impulszeiten bei der Rückspülung zeitlich, und was die Menge des Spülmediums betrifft jeweils so gesteuert, daß das Spiel 'Rückspülung und Pause' im Normalfall durch kurze Impuls- und Pausenzeiten gekennzeichnet ist, womit die Diskontinuität des Spülverfahrens überbrückt wird. und im Endeffekt eine Suspension mit praktisch konstanter Feststoffkonzentration in den Reaktor gelangt.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Schema des Verfahrens zur Herstellung und Einbringung einer Suspension am Bei spiel einer Kohledruckvergasungsanlage und Fig. 2 ein Schema des für die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens eingesetzten Eindickers.
Aus dem Kohlebunker 1 gelangt die Kohle in die Naßmuhle 2.
Die nunmehr gebildete Suspension strömt über eine Siebeinrichtung 3, in der grobe Kohleteilchen und Fremdkörper zurückgehalten werden, einer Suspensionspumpe 4 zu. Diese fördert die Suspension in einen Zwischenbehälter 5, in welchen Additive, die der Verbesserung der Suspension dienen bzw. Zusatzwasser zugegeben werden können. Der Zusatz von derartigen Additiven kann z.B. dann notwendig werden, wenn die Suspension über größere Entfernungen gefördert werden soll. Von diesem Behälter aus wird über eine Pumpe 6 die Suspension in den Eindicker 7 gepumpt. Dieser Eindicker besteht entsprechend Fig. 2 aus einem Siebrohr 8 und einem dieses Siebrohr umgebenden rohrförmigen Mantel 9. Der unteCiegende Austritt des Eindickers weist eine Verengung auf in Form einer Drosseleinrichtung 10. Oberhalb der Drosseleinrichtung ist eine Dichtemeßeinrichtung 11 installiert.
Der eingedickte Kohleschlamm wird sodann dem Brenner 17 des Druckvergasungsreaktors 18 zugeführt.
Zwischen der in das Siebrohr 8 zugeführten Suspension und dem mit der aus der Suspension abgeschiedenen Flüssigkeit gefüllten Mantelraum zwischen Siebrohr und Außenmantel stellt sich ein Differenzdruck ein, der durch den inneren Widerstand der Suspension und den Widerstand der feinen Perforierung des Siebrohres und der Grundeinstellung des Ventils 12 bestimmt wird.
Unter Ausnutzung dieses Differenzdruckes findet die Eindickung der Suspension statt. Die Länge des Siebrohres 8 richtet sich einerseits nach dem größten Eindickungsverhältnis und andererseits nach dem Diffusionswiderstand der Suspension. Durch die Drosseleinrichtung 10 kann gegebenenfalls der Druck im Siebrohr verändert werden.
Die evtl. mit Feinkorn beladene, aus dem Eindicker abgeschiedene Flüssigkeit wird über das Ventil 12 wieder zur Vorbereitung der Suspension rückgeführt.
Zur Freihaltung der feinen Perforierungen des Siebrohres 8, die zweckmäßigerweise als Schlitze ausgefuhrt sind, kann ein diskontinuierlicher Spülvorgang angewendet werden. Zu diesem Zweck muß über ein Steuergerät 13 eine Spülmittelpumpe 14 eingeschaltet werden. Diese fördert über die Spülmittelleitung 15 das Spülmedium zunächst bis vor das Umsteuerventil 16 Gleichzeitig mit dem Einschalten der Pumpe 14 durch das Steuergerät 13 ist während des Spülvorganges das Ventil 16 zu öffnen und das Ventil 12 zu schließen0 Nach Beendigung der Impulsspülung wird über das Steuergerät 13 das Ventil 16 geschlossen und gleichzeitig das Ventil 12 wieder geöffnet.
tfl>er eine bekannte Dichtemeßeinrichtung 11 kann über die zuvor geschilderte Steuereinrichtung die Konzentration der Suspension konstant gehalten werden.
Da es sich bei den Rückspülvorgängen jeweils nur um kurze Spülintervalle handelt, kann wahlweise die Pumpe 14s zweckmäßigerweise eine Kreiselpumpe, dauernd durchlaufen oder bei evtl. längeren Spülimpulsintervallen jeweils abgeschaltet werden.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Zufuhren einer Kohle-Wasser-Suspension zum Brenner einer Kohledruckvergasungsanlage bzw. einer Feuerungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß die naßvermahlene, gegebenenfalls mit suspensionserhaltenden Additiven versetzte, relativ stark wasserangereicherte Kohle vor Aufgabe zum Brenner (17) eines DruckvergasungBreaktors (18) oder einer Feuerungsanlage auf eine Feststoffkonzentration von mehr als 70 % eingedickt wird 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit einer Rückspüleinrichtung versehenen Eindicker (7), bestehend aus einem die Eohle-Wasser-Suspension aufnehmenden Siebrohr (8) das von einem rohrförmigen Mantel (9) umgeben ist 9 wobei der Raum zwischen Siebrohr (8) und rohrförmigem Mantel (9) zur Abführung der abgeschieo denen Flüssigkeit sowie zur Zugabe und Ableitung des diskontinuierlich zugeführten Spulmediums dient, ferner mit einer im verengten Siebrohraustritt angeordneten Drosseleinrichtung (io) 3 Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im verengten Siebrohraustritt eine Dichtemeßeinrichtung (11) angeordnet ist.