DE3416708A1 - Verfahren zum erzeugen von elektrischem strom in einem kraftwerk - Google Patents
Verfahren zum erzeugen von elektrischem strom in einem kraftwerkInfo
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Description
Verfahren zum Erzeugen von elektrischem Strom in einem Kraftwerk
üie Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von
elektrischem Strom in einem Kraftwerk, bei dem vorbereitete Kohle unter erhöhtem Druck mit Dampf und einem sauerstoffhaltigen
Vergasungsmittel vergast und das dabei gewonnene Gas in einer Brennkammer mit Luftüberschuß verbrannt und
das Abgas in einer Gasturbine entspannt und anschließend unter Erzeugung von Dampf gekühlt wird.
Es gibt Kraftwerkprozesse, bei denen der eingesetzte
Energieträger, meistens Kohle, zunächst vergast wird und das dabei gewonnene Gas in einer Gasturbine entspannt wird,
die einen Generator zur Erzeugung von elektrischem Strom treibt. Bs ist auch bekannt, die in einem derartigen
Gaskraftwerk umgewandelte Energie des Gases zwischendurch oder an bestimmte Stellen in Dampf umzuwandeln und diesen
Dampf über eine Dampfturbie zu schicken, mit deren Hilfe wiederum elektrischer Strom erzeugt wird. Kraftwerke dieser
Art werden als "Kombikraftwerke" Dezeichnet,bei denen beide
Möglichkeiten der Erzeugung von elektrischem Strom, nämlich über eine Gas- und über eine Dampfturbine, nebeneinander
bestehen.
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Die bekannten Verknüpfungsmöglichkeiten der beiden hauptenergiestränge,
nämlich des Gases und des Dampfes, sind vielfältig. Gemeinsam ist diesen bekannten Möglichkeiten
stets das Ziel einer optimalen Ausnutzung der Energieträger, um einen möglichst hohen Gesamtwirkungsgrad des
Kraftwerkes zu erwirtschaften. Neben der bekannten Zielsetzung gewinnt in jüngster Zeit die Einhaltung von
verschärften Auflagen des Umweltschutzes an Bedeutung.
Die Belange des Umweltschutzes können ihrerseits wiederum in zwei Schwerpunkte unterteilt werden, von denen der eine
die Verminderungder NO -Bildung und der andere die Redukti-
on von Schwefelemissionen betrifft. Beide Stoffe werden als
umweltschädlich angesehen und weitgehend für die Entstehung des "Sauren Regens" verantwortlich gemacht.
Für die Bildung des NO sind in erster Linie die hohen Verbrennungstemperaturen im Kraftwerk verantwortlich, da
sich NO bei Temperaturen oberhalb 800° C verstärkt aus dem
Stickstoff der Verbrennungsluft bildet. Da man die Verbrennungstemperaturen
aber nicht beliebig herabsetzen kann, wurden in jüngster Zeit brenner entwickelt, an denen sich
nur wenig ΝΟχ bildet. Bekannt geworden sind sogenannte
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gestufte Brenner, die mit hohem Luftüberschluß arbeiten, so
daß die Flammentemperatur niedrig bleibt und der Luftstick— stoff an der Reaktion kaum noch teilnimmt.
Daneben wurden zur-Verminderung der schädlichen Schwefel—
emissionen Verfahren entwickelt, welche das bei der Verbrennung der Kohle entstehende Rauchgas bei niedrigen
Temperaturen feucht behandeln und dabei den im Rauchgas enthaltenen Schwefel binden und zu Gips umwandeln. Die
bekannten Verfahren der Naßentschwefelung benötigen jedoch ebenfalls energie und senken üblicherweise den Gesamtwirkungsgrad
eines Kraftwerkes. Infolgedessen begann sich die Kraftv/ertstechnik in letzter Zeit wieder verstärkt für
Verfahren zu interessieren, die es möglich machen, Gase in heißem Zustand zu entschwefeln. Die Heifaentschweflang
gelingt auch recht gut, wenn man die Gase bei Temperaturen zwischen 700 und 900° C mit festen Adsorptionsstoffen»
beispielsweise Kalk oder Dolomit, in Berührung bringt. Die dabei entstehenden Verbindungen sind sehr energiereich; sie
neigen aber auch zur Oxidation, weshalb dafür Sorge getragen werden muß, daß bei einer derartigen Oxidation der
eingebundene Schwefel nicht hinterher doch noch in die Umgebung entweicht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem kombinierten
Kraftwerk zur Erzeugung von Strom mit Hilfe von
Gas- und Dampfturbinen die bekannten Techniken der HeiiS-entschwefelung
und der gestuften Verbrennung des Kohlegases auf eine Art und Weise miteinander zu verbinden, die zu
einem besonders wirtschaftlichen und emissionsarraen
Kraftwerksbetrieb führt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das
bei der Kohlevergasung gewonnene Gas nach der Vergasung annähernd bei Vergasungstemperatur entschwefelt wird und
die Rückstände aus der Entschwefelung gemeinsam mit den Rückständen aus der Vergasung in einem Kessel verbrannt
werden und dabei hochgespannter Dapf erzeugt und dieser in einer Dampfturbine zur Erzeugung von elektrischem Strom
entspannt wird.
Gegenüber den bekannten Kombikraftwerkzeugen, bei denen
Gas- und Dampfturbinen mit Ergas oder Öl als Einsatzbrennstoff
betrieben werden, sowie bei Anlagen, die in Kombination mit der Kohlevergasung eine kalte Gasreinigung
betreiben und daher bei höherem technischem Aufwand einen schlechteren Wirkungsgrad haben, weist das erfindungsgemäße
Verfahren eine Reihe von bedeutsamen Vorteilen auf. Grundsätzlich ist die Trockenentschwefelung der Gase
einfacher als die nasse Wäsche, die dem Stand der Technik
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entspricht. Bei der rieißentschwefelung, entsprechend einem
Merkmal der vorliegenden Erfindung, wird auf eine Regeneration des Entschwefelungsmittels verzichtet, und man
benötigt keine weitere Vorbehandlung des Gases außer gegebenenfalls einer Grobentstaubung. Infolgedessen ist der
angewandte Entschwefelungsprozeß sehr einfach. Vorteilhaft sind weiter die besonders geringen Emissioen an SO0 und NO
im Vergleich zu bekannten Kraftwerksprozessen. Der hohe Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Gesamtprozesses schließlich trägt ebenfalls zu einer erheblichen Emissionsminderung bei unter dem Gesichtspunkt, daß Emissionen immer auf die Abgasmenoe bezogen werden, die ihrerseits wiederum von der Menge des eingesetzten Brennstoffes abhängt.
im Vergleich zu bekannten Kraftwerksprozessen. Der hohe Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Gesamtprozesses schließlich trägt ebenfalls zu einer erheblichen Emissionsminderung bei unter dem Gesichtspunkt, daß Emissionen immer auf die Abgasmenoe bezogen werden, die ihrerseits wiederum von der Menge des eingesetzten Brennstoffes abhängt.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zusätzlich zur
Nutzung der Abhitze der heißen Abgase der Gasturbinenanlage die Wärme aus der Kohlenstoff- und KaIz iumsulf idumsetzung
vorteilhaft zur Erzeugung von Hochdruckdampf genutzt, wobei man sich die Tatsache zunutze macht, daß durch die Oxidation
des Entschwefelungsmittels erhebliche Wärmemengen freigesetzt werden. Der hierbei anfallende Dampf wird
schließlich zur Stromerzeugung mit Hilfe einer Dampfturbine genutzt. Der zur Umsetzung des Kohlenstoffs und Kalziumsulfids
vorgesehene Kessel kann vorteilhaft auch mit Kohle
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allein befeuert werden. Dabei wird vorab Dampf erzeugt,
welcher aazu benutzt werden kann, das erfindungsgemäße
Verfahren in Gang zu setzen.
Für die Vergasung wird—bevorzugt Braunkohle eingesetzt. Die
Vergasung erfolgt unter erhöhtem Druck mit einem oxidierenden Vergasungsmittel im Wirbelbett in einem Hoch-Temperatur-Winkler-
(HTW)-Vergaser. Als oxidierendes Vergasungsmittel wird neben Sauerstoff oder Luft Dampf vorgesehen,
der unter Nutzung der fühlbaren Wärme des im Gasturbinenstrang der vorliegenden Erfindung umgesetzten Gases
gewonnen wird. Bei der Vergasung wird die eingesetzte Kohle bis auf einen Rest von 5 bis 15 %, vorzugsweise 7 %
Kohlenstoff vergast. Der verbleibende kohlenstoffhaltige
Vergasungsrückstand wird gemeinsam mit dem Kalziumsulfid, welches aus der dem HTW-Vergaser erfindungsgemäß nachgeschalteten
Heißentschwefelunqsanlage stammt, in einem Kessel verbrannt. Dabei wird überhitzter Dampf erzeugt. Die
Oxidation des Kalziumsulfids zu Kalziumsulfat in dem Kessel
ist ein stark exothermer Vorgang; er verläuft nach der Reaktionsgleichung
CaS + 2 O2 CaSO4 - 900 kJ/mol.
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Bei der Verbrennung innerhalb des Kessels können umweltbelastende Emissionen auf verhältnismäßig einfache Weise
wirksam verhindert werden. Was schließlich im Kessel verbleibt, ist Asche mit darin eingebundenem Schwefel in
Form von Gips, der deponiert werden kann.
Das entschwefelte Kohlegas kann nach Entstaubung sofort in
einer Brennkammer verbrannt und über eine Gasturbine unter Erzeugung von elektrischer Energie entspannt werden. Eine
wirksame Entstaubung des Gasess mit bekannten Verfahren erhält man bei Temperaturen in der Größenordnung von
ungefähr 400° C. Da das Kohlegas nach der Entschwefelung
bei einer Temperatur von annähernd 800° C vorliegt, bietet es sich an, das entschwfelte Gas in einem Abhitzekessel
abzukühlen und dabei gleichzeitig Sattdampf zu erzeugen, der nach Überhitzung in dem Kessel als hochgespannter
Turbinendampf an die Dampf turbine abgegeben werden kann, Durch diese Maßnahme wird aus dem Gasstrang des erfindungs—
gemäßen Verfahrens Wärme ausgekoppelt und auf den Dampfstrang desselben übertragen. Dadurch wird die Dampfbilanz
des Verfahrens vorteilhaft aufgewertet.
Neben dem aus dem Dampfstang des Verfahrens ausgekoppelten Mitteldruckdampf zur Vergasung der (Braun-) Kohle werden in
dem HTW-Vergaser noch weitere Vergasungsmittel eingesetzt, wie z. B. Luft oder Sauerstoff.
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Ein erfindungsgemäftes-Kraftwerk zur Erzeugung von elektrischem
Strom aus Kohle mit einem Vergaser zur Vergasung der Kohle, einer Brennkammer zur Verbrennung und einer
Gasturbine zur Entspannung des verbrannten Kohlegasess"
sowie einem Abhitzekessel zur Erzeugung von Dampf aus dem verbrannten Gas ist dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß
an den Vergaser eine Anlage zur Heißentschwefelung und ein Kessel zur Verbrennung der Rückstände aus dem Vergaser und
der Entschwefelungsanlage zur Erzeugung von Hochdruckdampf vorgesehen sind. Mit letzterem wird eine Dampfturbine
betrieben, die über einen angekuppelten Generator elektrischen Strom erzeugt. Für die Entschwefelung des Kohlegases
eignet sich beispielsweise eine Wirbelschicht, die innerhalb eines feuerfest ausgekleideten Behälters aufgebaut
wird, indem der Behälter mit CaO oder KgO und/oder diese Substanzen liefernden Ausgansstoffe wie Kalkstein
oder Dolomit gefüllt und mit dem Kohlegas angeblasen wird, so daß ein Wirbelbett entsteht, innerhalb dessen der in dem
Kohlegas enthaltene Schwefel CaO bzw. MgO unter Bildung von Kaliziumsulfid reduziert. Aber auch eine andere Art der
Entschwefelung ist möglich, bei der das Kohlegas durch kaskadenartig angeordnete Festbetten von Kalkstein und/oder
Dolomit geführt wird, innerhalb derer sich die gleichen, vorbeschriebenen Reaktionen vollziehen. Diese an sich
bekannte Technik ist verhältnismäßig einfach und zuverlässig und zeichnet sich durch eine hohe Verfügbarkeit aus.
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Erfindungsgeraäß wird ein Teil des in dem der Gasturbine
nachgeschalteten Abhitzekessel gewonnenen Dampfes wieder
zur Kohlevergasung verwendet. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Dampf zunächst in hochgespannter Form vorliegt, in
einer Hochdruck-Dampfturbine Arbeit leistet und schließlich als Mitteldruckdampf dem Vergaser zugeführt wird.
Schließlich wird der Dampfstrang bzw. Dampfhaushalt des
erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft dadurch geschlossen,
daß dem in der Gasturbine entspannten und vorher verbrannten Kohlegas die fühlbare Wärme entzogen wird,
bevor es an die Atmosphäre als Abgas abgegebem wird. Dieser Wärmeentzug findet in einem nachgeschalteten Kessel statt,
der sowohl zur Aufwärmung des Speisewassers als auch zur Erzeugung von Niederdruckdampf für die Trocknung der
eingesetzten Kohle und auch zur Herstellung von Hochdruckdampf, der unmittelbar in den Hochdruckteil der Dampfturbine
eingegeben wird, eine Mehrzahl von unterschiedlichen vtfärmetauscherflachen aufweist.
Nachfolgend wird das Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Die ' ' > Figur zeiqt___i_n vereinfachter, schematischer
Darstellungsweise eine Kraftwerksanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Feingemahlene Kohle-+7—insbesondere Rohbraunkohle, wird in
einem Trockner 2 zu Trockenbraunkohle mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 12 % (TBK 12) vorgetrocknet. Die
Trockenbraunkohle 3 wird in einem Vergaser 4, insbesondere HTW-Vergaser,' unter Zufuhr von O2 bzw. Luft 5 und Dampf 6
als Vergasungsmittel bei erhöhtem Druck zwischwn 15 bzw. 30
bar vergast. Bei der Vergasung entstehen ein Vergasungsrückstand 7 und ein Kohlegas b, welches in einer Entschwefelungsanlage
9 annähernd bei Vergasungstemperatur, d. h., bei 800 - 900° C, entschwefelt wird. Hierzu werden der
Entscnwefelungsanlage 9 bei 10 Kalkstein und/oder Dolomit zugeführt, der die Entschwefelungsanlage 9 als Kalziumsulfid
11 verläßt. Daneben verläßt entschwefeltes Kohlegas 12 bei Temperaturen um 800° C die Entschwefelungsanlage 9.
Es tritt in einen Abhitzekessel 13 ein, den es als gekühltes (und entschwefeltes) Kohlegas 14 wieder verläßt, um
durch eine Entstaubungsanlage 15 hindurchgeführ.t zu werden, die beispielsweise Stränge von keramischen Filtern enthält.
Beträgt der Druck des Kohlegases 8 beim Verlassen des Vergasers 4 ungefähr 25 bar, so steht das entschwefelte,
entstaubte (und gekühlte) Kohlegas 16 mit einem Druck von annähernd 21 bar und einer Temperatur von ungefähr 380° C
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an einer Brennkammer 17 zur Verfügung, wo es unter Zufuhr von Verbrennungsluft 18 verbrannt wird. Das Gas 16 wird in
der Brennkammer 17 gestuft verbrannt, wobei die Temperatur durch Überschuß an Verbrennungsluft 18 auf maximal 1 2üO° C
begrenzt wird. Mit-dieser Temperatur tritt das Abgas 19 in
eine Gasturbine 20 ein. Es wird dort von einem Druck von 21 bar auf einen Druck von etwa 1,05 bar entspännt. Innerhalb
der Brennkammer 17 erfolgt die Verbrennung des entstaubten Kohlegases 16 beispielsweise mit an sich bekannten Diffusionsbrennern,
die eine gestufte Verbrennung bewirken. D. h., daß mit Überschuß an Verbrennungsluft 18 gearbeitet
wird und die Verweilzeiten des zu verbrennenden Gases
inerhalb der Brennkammern so kurz gehalten werden, daß sich
nur ein sehr kleiner Anteil der Gleichgewichts-NO -Menge
bilden kann.
Das in der Gasturbine 20 entspannte Abgas 21 tritt noch mit einer Temperatur von ungefähr 540° C in einen Abhitzekessel
22 ein, wo es nach Abgabe seiner fühlbaren Wärme an Wärmetauscherflächen 23, 24 und 25 als abgekühltes Abgas 26
austritt.
Bei der Entspannung des Abgases 19, 21 liefert die Gasturbine
mechanische Leistung an einen Generator 27 zur Erzeugung von elektrischem Strom, nachdem sie vorher noch
mechanische Wellenleistung an einen Kompressor 28 abgegeben
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hat, der Luft 29 ansaugt und diese als Spülluft 30 der Gasturbine 20 selbst sowie als Verbrennungsluft 18 und als
Vergasungsmittel 5 dem erfindungsgemäßen Prozess zur Verfugung stellt. Somit reicht der "Gasstrang" des Verfahrens
von den Ziffern 1 bis 30.
Parallel zu dem "Gasstrang" erstreckt sich der "Dampfstrang", der zunächst einen Kessel 31, vorzugsweise
Wirbelschichtkessel aufweist, worin der Rückstand 7 aus dem Vergaser 4 und das Kalziumsulfid 11 aus der Entschwefelungsanlage
9 verbrannt werden, um den Kessel 31 als deponierbare Asche 32 zu verlassen. In dieser Asche 32 ist
der in der Kohle 1 enthaltene Schwefel in als Kaliziumsulfat (Gips, CaSO.) enthalten. Bei der stark exothermen
Umsetzung des Kaliziumsulfids 1 1 innerhalb des Kessels 3 1 wird Wärme an die Wärmetauscherflächen 33 und 34 abgegeben,
wobei der Wärmetauscher 34 den aus dem Abhitzekessel 13 des "Gasstrages" zugeführten Sattdampf 35 in Hochdruckdampf
umwandelt und unmittelbar hinter dem Wärmetauscher 33 als Hochdruckdampf 36 in den "Dampfstrang" einspeist.
Der"Dampfstrang" beginnt als Frischwasser 37, welches dem Wärmetauscher 23 des Abhitzekessels 22 an letzter Stelle
zugeführt wird. Gemeinsam mit dem Kondenat 38 aus der i\ohletrocknung 2 wird zumindest ein Teil des Speisewassers
39 über eine weitere Wärmetauscher fläche 24 des Abhitze-
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kesseis 22 geführt, die es als Niederdruckdampf 40 verläßt, wovon wiederum ein-Teil· 41 am Entgaser 42 und ein weiterer
Teilstrom 43 als Niederdruckdampf zur Kohletrocknung am Kohletrockner 2 zur Verfugung steht. Aus dem Entgaser 42
tritt das Kesselspeisewasser 44 in den Wärmetauscher 45 des Abhitzekessels 13 ein, den es als Sattdampf 35 wieder
verläßt. Daneben aber wird auch ein Teilstrom 46 des Kesselspeisewassesrs ausgekoppelt und über den Hochtemperaturwärmetauscher
25 des Abhitzekessels 22 geleitet, um als überhitzter Hochdruckdampr 3b an der Dampfturbine 47 zur
Verfügung zu stehen. Ein anderer Teilstrom 48 des Kesselspeisewassers 44 wird über die Wärmetauscher fläche 33 des
Kessels 31 geleitet, um ebenfalls in Form von hochgespanntem überhitzten Dampf 36 vor der Dampfturbine 47 zur
Verfugung zu stehen. Dem Mitteldruckteil (nicht gezeigt) der Dampfturbine 47 wird Mitteldruckdampf 6 entnommen und
dem Kohlevergaser 4 zugeführt, während dem Niederdruckteil (nicht gezeigt) der Dampfturbine 47 Niederdruckdampf 49
entnommen und über den Strang 41 dem Entgaser 42 bzw. der Kohletrocknugn 2 zugeführt wird. Der entspannte Dampf 50
verläßt die Dampfturbine 47 und wird nach Kondensation im Kondensator 51 und Druckerhöhung durch die Pumpe 52 wieder
dem Frischwasser 37 zugespeist.
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Ihre mechanische WeJLLenleistung liefert die Dampfturbine 47
an den Generator 53, der ebenso wie der Generator 27 elektrischen Strom an das Netz (nicht gezeigt) liefert.
Somit erstreckt sich der "Dampfstrang" des erfindungsgemäßen
Kraftwerks von den Anlagenteilen mit den Ziffern 31 bis 53 und ist an den Stellen 13 und 22 sowie 31 unmittel- bar
mit dem "Gasstrang" des erfindungsgemäßen Kraftwerks verknüpft. Neben diesen Verknüpfungsstellen sind die
Entschwefelunsanlage 9 und der Kessel 31 für die wirtschaftliche und umweltfreundliche Durchführung des erfindungsgemäßen
Kraftwerksprozesses von besonderer Bedeutung.
In einem ausgelegten Kraftwerk wurde beispielsweise an den Generatoren 27 und 53 zusammen eine elektrische Leistung
von 600 MVv abgenommen. Dafür wurden in einem Vergaser 4 502 t/h feingemahlene und auf einen Wassergehalt von 12%
vorgetrocknete Rohbraunkohle eingesetzt. In fünf HTW-Vergasern 4 wurde die Trockenbraunkohle mit Luft 5 und Dampf 56
bei 25 bar vergast. Aus den HTW-Ve r gaser η 4 wurden Ströme
von Kohlegas 8 und Rückstand 6 gewonnen, wobei die RückstandsstrÖmeder
fünf HTW-Vergaser gemeinsam einem Wirbelschichtkessel
31 zugeführt wurden. Die Gasströme 8 wurden weiterhin in fünf Strängen gehandhabt, wobei das Kohlegas 8
zunächst bei einer Temperatur um 800° C, die annähernd der Verqasungstemperatur in den HTW-Vergasern 4 entsprach,
durch Zugaben von 1,8 t/h CaCO3 je Strang, entsprechend
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einem Ca/S-Verhältnis von 2,5, zu über 90% in Entschwefelungsanlagen
9 entsch.w_e_f_e_l_t_ wurde. Durch Kühlen des entschwefelten
Gases 12 auf 400° C in einem Abhitzekessel 13 wurden rund 67 t/h Sattdampf 35 erzeugt. Eine weitgehende
Entstaubung des gekühlten und entschwefelten Kohlegases 14 wurde bei Temperaturen—um~400° C über keramische Filter in
einer Entstaubungsanlage 15 durchgeführt, wobei auch die
für den nachfolgenden Turbinenprozeß 17, 20 schädlichen, korrosiven Stoffe, die bei den Entstaubungsteraperaturen in
festem Zustand vorliegen, mit abgeschieden wurden. Das entstaubte Gas 16 wurde in Brennkammern 17 gestuft verbrannt,
wobei die Verbrennungstemperatur durch Überschuß an Verbrennungsluft 18 so eingestellt wurde, daß sie auf
1200° C begrenzt blieb. Mit dieser Temperatur trat das
Abgas 19 in eine Gasturbine 20 ein und wurde von rund 21 bar auf einen Druck von 1,05 bar entspannt. Dabei kühlte
sich das Gas 21 auf 538° C ab. Die in dem Gas 21 noch vorhandene fühlbare Wärme wurde zur Erzeugung von Dampf 36,
40 und zur Vorwärmung von Kesselspeisewasser 37 innerhalb des Abhitzekessels 22 ausgenutzt.
In den Wirbelschichtkessel 31 wurden 5 χ 9,9 t/h Vergasungsrückstand
7, der 21 % Kohlenstoff enthielt, und 5 χ 1,1 t/h schwefelbeladener Kalkstein 11 (CaS + CaO) eingebracht.
Der mittlere Heizwert dieser Stoffströme betrug 7200 kJ/kg, wobei die Oxidation des CaS als eine sehr stark
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exotherme Reaktion—berücksichtigt ist. Aus dem Kessel 31
wurde die Wärme über Eintauch- und Nachschaltwärmetauscher 34 bzw. 33 abgeführt und zur.. Erzeugung von Hochdruckdampf
36 genutzt.
Der Hochdruckdampf 36 wurde in eine Dampfturbine 47 geleitet. Aus dieser Dampfturbine 47 wurden hitteldruckdampf
6 für die Vergasung 4 und Niederdruckdampf 49 für die Trocknung 2 der Kohle 1 abgezapft. Die Arbeitsleistung der
Dampfturbine wurde zur Erzeugung von elektrischem Strom 53 genutzt. Der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Kombinationskraftwerks,
das ist die Stromabgabe bezogen auf den Heizwert der eingesetzten Kohle, betrug 45,8%.
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- Le'ersei te -
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Claims (7)
- DIPL-ING. HELMUT KOEPSELL.-- PATENTANWALTRheinische Braunkohlenwerke AG.5KOLNM30Mittelstrasse 7Telefon (02 21) 21 94 23 Telegrammadresse: Koepsellpatenl KölnReg.-Nr. bitte angebenPatentansprü cji.-e"*/TT) Verfahren zum Erzeugen-von elektrischem Strom in einem Kraftwerk, bei dem feinkörnige und vorgetrocknete Kohle unter erhöhtem Druck mit Dampf und einem sauerstorfhaltigen Vergasungsmittel vergast und das dabei gewonnene Gas nach Kühlung und Entstaubung in einer Brennkammer mit Luftüberschuß verbrannt und das Abgas in einer Gasturbine entspannt und anschließend unter Erzeugung von Dampf gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das gewonnene Gas (8) nach der Vergasung (4) annähernd bei ' Vergasungstemperatur entschwefelt und die Rückstände (11) aus der Entschwefelung (9) gemeinsam mit den Rückständen (7) aus der Vergasung (4) in einem Kessel (31) verbrennt, dabei hochgespannten Dampf (36) erzeugt und diesen in einer Dampfturbine (47) zur Erzeugung von elektrischem Strom (53) entspannt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kohle (1) mit in dem Kessel (31) erzeugten und in der Turbine, (47) teilweise entspannten Dampf (6) als Vergasungsmittel in einem Hoch-Temperatur-Winkler (HTW) Vergaser (4) bis auf einen Restwert von 5 bis 15%, vorzugsweise 7% Kohlenstoff vergast.EPO COPY
- 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Entschwefelung (9) des gewonnenen Gases (8) bei Temperaturen zwischen 700 und 900° C, vorzugsweise 800° C, mit festen Adsorptionsstoffen (10), vorzugsweise Kalzium in Form von Kalkstein, CaCO-, oder Dolomit., MgCa(CO3)2, durchführt.
- 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das entschwefelte Gas (12) unter Gewinnung \srom Sattdampf (35) über einen weiten Temperaturbereich abkühlt.
- 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,, daß man die Kohle (1) mit Luft (5) oder mit mit Sauersstoff angereicherter Luft als Vergasungsmittel vergast.
- 6. Kraftwerk zur Erzeugung von elektrischem Strom aus Kohle mit einem Vergaser zur Vergasung der Kohle, einer Brennkammer zur Verbrennung und einer Gasturbine zur Entspannung des Kohlegases sowie einem Abhitzekesel zur Erzeugung vom Dampf aus dem verbrannten und entspannten Gas, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an den Vergaser (4) eime Anlage (9) zur Heißentschwefelung und ein Kessel (31) zsar Verbrennung der Rückstände (7, 11) aus dem Vergaser (4) mmä der Entschwefelungsanlage (9) zur Erzeugung von Hochdruckdampf (36) für eine Dampfturbie (47), mit der elektrischer Strom erzeugt wird, vorgesehen sind.EPO COPY34167
- 7. Kraftwerk nach Anspruch ö, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des aus dem entschwefelte Gas (12) gewonnenen Dampfes (36), gegebenenfalls nach Kntspanung in der Dampfturbine (47), als Mitteldruckdampf (5) zur Kohlevergasung (4) verwendet wird.ö. Kraftwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der kntschweteluncjsanlage (9) ein Dampfkessel (13) zur Erzeugung von Sattdampf (35) für die Dampfturbine (47) «im rlt Kühl ihm) (Irr; cn t Geh wc t c I 1.(.1Ii ütiijf·:; (1^)
ist.BAD ORIGINAL
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---|---|---|---|
DE19843416708 DE3416708A1 (de) | 1984-05-05 | 1984-05-05 | Verfahren zum erzeugen von elektrischem strom in einem kraftwerk |
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DE3416708A1 true DE3416708A1 (de) | 1985-11-07 |
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-
1984
- 1984-05-05 DE DE19843416708 patent/DE3416708A1/de not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (2)
Title |
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