DE3413564A1 - Method and device for reducing the discharge of nitrogen oxides - Google Patents

Method and device for reducing the discharge of nitrogen oxides

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Abstract

To reduce the discharge of nitrogen oxides in the combustion of solid, ground fuel in a main combustion zone, additional fuel in a smaller quantity is supplied behind the main combustion zone in the direction of flow of the flue gases arising. This additional fuel is obtained by gasification and/or degassing of solid fuels.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung Method and device for reduction

des Ausstoßes von Stickoxiden Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verminderung des Ausstoßes von Stickoxiden bei der Verbrennung von festen Brennstoffen mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 und 6. of the emission of nitrogen oxides The invention relates to a method and a device for reducing the emission of nitrogen oxides during combustion of solid fuels with the features of the preamble of claim 1 and 6th

Bei einer solchen Verbrennung werden die in der Hauptverbrennungszone gebildeten Stickoxide durch den weiteren Brennstoff chemisch reduziert, so daß der Gehalt an Stickoxiden im Rauchgas nach dem Verlassen der Brennkammer erniedrigt wird (DE-PS 30 21 479). Als weiteren Brennstoff kann ein Teil des Hauptbrennstoffs oder ein vom Hauptbrennstoff unterschiedlicher fester, flüssigen oder gasförmigen Brennstoff verwendet werden.In such a combustion, those in the main combustion zone Nitrogen oxides formed chemically reduced by the further fuel, so that the Nitrogen oxide content in the flue gas decreased after leaving the combustion chamber is (DE-PS 30 21 479). A part of the main fuel can be used as additional fuel or a solid, liquid or gaseous one different from the main fuel Fuel can be used.

Bei der Verwendung eines festen Brennstoffes als weiteren Brennstoff ist jedoch nicht immer sicherzustellen, daß dieser feste Brennstoff in der Brennkammer vollständig ausbrennt.When using a solid fuel as an additional fuel however, it is not always necessary to ensure that this solid fuel is in the combustion chamber burns out completely.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiter zu entwickeln, daß unter Sicherung eines weitgehenden Ausbrandes ein fester Brennstoff zur Reduktion der Stickoxide verwendet werden kann.The invention is based on the object of a generic method and to develop a generic device in such a way that under fuse an extensive burnout, a solid fuel to reduce nitrogen oxides can be used.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Eine Vorrichtung insbesondere zur Durchführung des Verfahrens ist durch die Merkmale des Anspruches 6 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This task is carried out in a generic method by the characterizing Features of claim 1 solved. A device in particular for implementation of the method is characterized by the features of claim 6. Beneficial Refinements of the invention are given in the subclaims.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß der als weiterer Brennstoff verwendete feste Brennstoff vor dem Eintritt in die Brennkammer in den gasförmigen Zustand übergeführt wird. Der so gewonnene gasförmige Brennstoff steht sofort nach dem Eintritt in die Brennkammer für eine Reduktion der in der Hauptverbrennungszone gebildetenStickoxide zur Verfügung. Dieser Brennstoff verbrennt ohne feste unverbrannte Rückstände zu bilden.The invention achieves that as a further fuel used solid fuel before entering the combustion chamber in the gaseous State is transferred. The gaseous fuel obtained in this way is immediately behind the entry into the combustion chamber for a reduction in that in the main combustion zone nitrogen oxides formed are available. This fuel burns without solid unburned To form residues.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below.

Die Zeichnung stellt ein Verfahrensschema zur Durchführung der Erfindung dar.The drawing represents a process scheme for carrying out the invention represent.

Eine Brennkammer 1 ist als Teil eines Dampferzeugers von aus gekühlten Rohren bestehenden Wänden 2 begrenzt.A combustion chamber 1 is cooled as part of a steam generator Pipes existing walls 2 limited.

In einer Wand 2 oder in zwei einander gegenüberliegenden Wänden 2 sind in mehreren Ebenen übereinander Brenner 3 angeordnet. Die Brenner 3 werden mit Kohlenstaub beaufschlagt, der in Mühlen 4 gemahlen wird, von denen nur eine gezeigt ist. Die Mühle 4 ist über Staubleitungen 5 mit den Brennern 3 verbunden.In a wall 2 or in two opposing walls 2 Burner 3 are arranged one above the other in several levels. The burners 3 are charged with coal dust, which is ground in mills 4, of which only one is shown. The mill 4 is connected to the burners 3 via dust lines 5.

über die Brenner 3 wird die Hauptmenge des Brennstoffes in die Brennkammer 1 eingeführt. Der Bereich der Brennkammer 1 in Höhe der Brenner 3 stellt die Hauptverbrennungszone dar. Der Kohlenstaub wird mit Luft vorzugsweise überstöchiometrisch verbrannt. In der Brennkammer 1 wird eine Temperatur eingehalten, die unterhalb der Schmelztemperatur der in der Kohle enthaltenen Asche liegt.Most of the fuel is fed into the combustion chamber via the burner 3 1 introduced. The area of the combustion chamber 1 at the level of the burners 3 represents the main combustion zone The coal dust is burned with air, preferably over-stoichiometrically. In the combustion chamber 1 is maintained at a temperature which is below the melting temperature the ashes contained in the coal.

Oberhalb der durch die Höhe der Brenner 3 gegebenen Hauptverbrennungszone und damit in Strömungsrichtung der erzeugten Rauchgase gesehen hinter der Hauptver- brennungszone sind Zuführungen 6 für einen weiteren Brennstoff vorgesehen. Dieser weitere Brennstoff, der etwa 10 % des gesamten der Brennkammer 1 zugeführten Brennstoffes ausmacht, dient dazu, das in der Hauptverbrennungszone gebildete Stickoxid chemisch zu reduzieren. Oberhalb der Brennstoff zuführungen 6 sind Luftzuführungen 7 in Form sogenannter over fire air ports vorgesehen. über die Luftzuführungen 7 wird die Restluft zugegeben, um den Ausbrand in der Brennkammer 1 sicher zu stellen.Above the main combustion zone given by the height of the burner 3 and thus, seen in the direction of flow of the smoke gases generated, behind the main combustion zone feeds 6 are provided for a further fuel. This further fuel, which makes up about 10% of the total fuel supplied to the combustion chamber 1, serves to chemically reduce the nitrogen oxide formed in the main combustion zone. Above the fuel feeds 6 are air feeds 7 in the form of so-called over fire air ports provided. The remaining air is added via the air inlets 7, to ensure the burnout in the combustion chamber 1.

Der durch die Zuführungen 6 eingebrachte weitere Brennstoff wird durch Vergasung von festen Brennstoffen gewonnen. Für die Vergasung kann ein Vergasungsreaktor 8 mit einem Festbett, einem Wirbelbett oder einer Flugstaubwolke vorgesehen werden. Bevorzugt kommt ein Staubvergaser zum Einsatz. Werden Kohlen mit einem hohen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen verwendet, so kann auch der weitere Brennstoff durch eine Entgasung gegebenenfalls in Verbindung mit einer Teilvergasung gewonnen werden.The additional fuel introduced through the feed lines 6 is carried through Gasification obtained from solid fuels. A gasification reactor can be used for gasification 8 can be provided with a fixed bed, a fluidized bed or a cloud of airborne dust. A dust gasifier is preferably used. Become coals with a high content if volatile constituents are used, the additional fuel can also get through degassing can optionally be obtained in connection with partial gasification.

Der Vergasungsreaktor 8 ist im dargestellten Fall als Staubvergaser ausgebildet. Der Vergasungsreaktor 8 weist einen Brennstoffeintrag auf, der über eine Förderleitung 9 mit der Mühle 4 verbunden ist. In den Vergasungsreaktor werden als Vergasungsmittel Luft, Sauerstoff, Wasser oder Wasserdampf eingebracht. An den Austrag des Vergasungsreaktors 8 ist ein Kühler 10 angeschlossen. Der Kühler 10 ist mit Kühlrohren versehen, die von Wasser durchströmt und in den Wasser-Dampf-Kreislauf des Dampferzeugers eingebunden sind.The gasification reactor 8 is in the illustrated case as a dust gasifier educated. The gasification reactor 8 has a fuel inlet that over a conveying line 9 is connected to the mill 4. Be in the gasification reactor Air, oxygen, water or water vapor are introduced as a gasification agent. To the A cooler 10 is connected to the discharge of the gasification reactor 8. The cooler 10 is provided with cooling pipes through which water flows and enters the water-steam cycle of the steam generator are integrated.

Der in dem Vergasungsreaktor 8 erzeugte gasförmige Brennstoffstrom wird nach dem Verlassen des Kühlers 10 einem Abscheider 11 zugeführt, in welchem der Feststoffanteil abgetrennt wird. Der Abscheider 11 kann ein Zyklon sein. An den Feststoffaustrag des Abscheiders 11 ist eine Feststoffleitung 12 angeschlossen, über die der abgetrennte Feststoff der Brennkammer 1 zugeführt wird. Die Feststoffleitung 12 kann zu eigenen, in der Wand 2 der Brennkammer 1 angeordneten Brennern 13 oder über eine Leitung 14 zu der Mühle 4 geführt werden. Der Gasaustritt des Abscheiders 11 ist mit den Zuführungen 6 für den weiteren Brennstoff verbunden.The gaseous fuel flow generated in the gasification reactor 8 becomes 10 after leaving the cooler fed to a separator 11, in which the solids content is separated off. The separator 11 can be a cyclone be. A solids line 12 is connected to the solids discharge of the separator 11, Via which the separated solid is fed to the combustion chamber 1. The solids line 12 can be attached to its own burners 13 or located in the wall 2 of the combustion chamber 1 be guided to the mill 4 via a line 14. The gas outlet of the separator 11 is connected to the feed lines 6 for the further fuel.

Abweichend von der dargestellten Ausführungsform kann der Vergasungsreaktor auch in der Wand der Brennkammer angeordnet sein, so daß die den Vergasungsreaktor verlassenden Brennstoffströme unmittelbar ohne Kühlung und Feststoffabscheidung in die Brennkammer eintreten.Notwithstanding the embodiment shown, the gasification reactor also be arranged in the wall of the combustion chamber, so that the gasification reactor leaving fuel flows directly without cooling and solids separation enter the combustion chamber.

Claims (9)

P A T E N T A N S P-R U C H E ======================================================== Verfahren zur Verminderung des Ausstoßes von Stickoxiden bei der Verbrennung von festen, gemahlenen Brennstoffen, bei dem die Hauptmenge des Brennstoffes in einer Hauptverbrennungszone verbrannt wird und bei dem in Strömungsrichtung der entstehenden Rauchgase hinter der Hauptverbrennungszone weiterer Brennstoff in einer geringeren Menge zugeführt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der weitere Brennstoff durch Vergasung und/oder Entgasung von festen Brennstoffen hergestellt wird. PATENT PR UCHE ============================================== ========= Process for reducing the emission of nitrogen oxides during the combustion of solid, ground fuel, in which the main amount of fuel in a Main combustion zone is burned and in the flow direction of the resulting Flue gases behind the main combustion zone further fuel in a lower one Amount is supplied, thereby indicating that the additional fuel is produced by gasification and / or degassing of solid fuels. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der weitere Brennstoff durch Vergasung und/oder Entgasung eines Teilstromes des der Hauptverbrennungszone zugeführten, gemahlenen Brennstoffes hergestellt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the further fuel by gasification and / or degassing of a partial flow of the ground fuel fed to the main combustion zone. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der durch Vergasung und/oder Entgasung hergestellte gasförmige Brennstoffstrom gekühlt und von dem in ihm enthaltenen Feststoffanteil befreit wird und daß der Feststoffanteil der Hauptverbrennungszone zugeführt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the gaseous fuel stream produced by gasification and / or degassing cooled and freed from the solid content contained in it and that the Solids content of the main combustion zone is fed. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Verbrennung des Brennstoffes in der Hauptverbrennungszone überstöchiometrisch erfolgt. 4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized it is not noted that the combustion of the fuel takes place in the main combustion zone takes place overstoichiometrically. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Verbrennung innerhalb der Hauptverbrennungszone so geführt wird, daß die Temperatur der Rauchgase unterhalb der Schmelztemperatur der in dem Brennstoff enthaltenen Asche liegt. 5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized it is not noted that the combustion takes place within the main combustion zone so is performed that the temperature of the flue gases below the melting temperature of the Ash contained in the fuel lies. 6. Vorrichtung zur Verminderung des Ausstoßes von Stickoxiden bei der Verbrennung von festen, gemahlenen Brennstoffen in einer Brennkammer (1), in der Brenner (3) angeordnet sind, die über Staubleitungen (5) mit einer Mühle (4) verbunden sind und hinter denen in Strömungsrichtung der Rauchgase Zuführungen (6) für einen weiteren Brennstoff vorgesehen sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zuführungen (6) mit einem Vergasungsreaktor (8) verbunden sind.6. Device for reducing nitrogen oxide emissions the combustion of solid, ground fuels in a combustion chamber (1), in the burner (3) are arranged, which via dust lines (5) with a mill (4) are connected and behind which in the flow direction of the flue gases feeds (6) are provided for a further fuel, thereby g e k e n n n z e i c h n e t that the feeds (6) are connected to a gasification reactor (8). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Eintritt des Vergasungsreaktors (8) mit der Mühle (4) verbunden ist.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the inlet of the gasification reactor (8) is connected to the mill (4). 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß an den Austritt des Vergasungsreaktors (8) ein Kühler (10) und ein Abscheider (11) angeschlossen sind und daß der Feststoffaustrag des Abscheiders (11) mit der Brennkammer (1) oder der Mühle (4) und der Gasaustritt mit den Brennstoff zuführungen (6) verbunden ist.8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that at the outlet of the gasification reactor (8) a cooler (10) and a Separator (11) are connected and that the solids discharge of the separator (11) with the combustion chamber (1) or the mill (4) and the gas outlet with the fuel feeds (6) is connected. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Austritt des Vergasungsreaktors (8) unmittelbar mit der Brennkammer (1) verbunden ist.9. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the outlet of the gasification reactor (8) directly with the combustion chamber (1) is connected.
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