DE4223151A1 - Verfahren zur Mahlung von Rohbraunkohle - Google Patents
Verfahren zur Mahlung von RohbraunkohleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mahlung von Roh
braunkohle gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
Zur Vermahlung von üblicherweise feuchter Rohbraunkohle zu
Feinkohle wird bisher ein vorgenanntes Verfahren einge
setzt. Hierbei wird zunächst die Rohbraunkohle durch Trock
ner geleitet, in denen beispielsweise eine indirekte Dampf
beheizung der Kohle durchgeführt wird und auf diese Weise
der Kohle die Feuchtigkeit weitgehend entzogen wird. Die
Rohbraunkohle verläßt diese Trockner üblicherweise mit ei
ner Temperatur von 70-85°C.
Da diese relativ hohe Temperatur von 70-85°C im Hinblick
auf ein Entzünden oder auf eine Explosion des Kohlestaubge
misches als äußerst problematisch angesehen werden muß, hat
man für Braunkohlenstaub als höchstzulässige Temperatur
60°C festgelegt, um die vorgenannten Gefahrenmomente aus
schließen zu können.
Aufgrund dieser Ausgangstemperatur nach dem Trocknen der
Rohbraunkohle von 70-85°C wird die getrocknete Rohbraun
kohle auf einen Temperaturbereich von etwa 40°C herabge
kühlt. Dies geschieht z. B. in luftgekühlten Trogket
tenförderern.
Die derart getrocknete und abgekühlte Rohbraunkohle wird
bisher in reinen Durchlaufmühlen mit Mahlkörpern, die
insbesondere als Stangen oder Kugeln ausgelegt sind, zer
kleinert und zermahlen. Bei diesen z. B. als Schwingmühlen
oder Rührwerkskugelmühlen konzipierten Durchlaufmühlen er
folgt die Zerkleinerung der Rohbraunkohle hauptsächlich
zwischen den Mahlkörpern und der Mahlraumwand.
In diesen Durchlaufmühlen wird durch die Reibung zwischen
den Mahlkörpern untereinander sowie zwischen den Mahlkör
pern und der Mahlraumwand Wärme erzeugt, die sich in einer
starken Temperaturerhöhung von z. B. 20°C bei getrockneter
Rohbraunkohle auswirken kann. Die vorausgehend abgekühlte
Rohbraunkohle erreicht daher wiederum den zulässigen Grenz
temperaturbereich von etwa 60°C.
Bei diesem bisher praktizierten Verfahren hat sich als be
sonders nachteilig herausgestellt, daß die eingesetzten
Durchlaufmühlen eine Kapazitätsgrenze von ca. 10 t/h an
Rohbraunkohledurchsatz besaßen.
Um daher einen Durchsatz an Rohbraunkohle von etwa 60 t/h
zu erreichen, mußten bisher je nach Produktfeinheit sechs
bis zehn derartige Durchlaufmühlen eingesetzt werden, die
in den vorausgehenden Stufen z. B. vier Trockner für die
Rohbraunkohle mit nachfolgenden vier luftgekühlten Trogket
tenförderern erforderlich machten.
Es zeigte sich daher, daß die höhere Durchsatzkapazität ei
ne Vielzahl von derartigen Einheiten mit entsprechend
höherer Anzahl von Antrieben, Zu- und Abtransportgeräten,
Fundamenten, Gebäuden mit Schallisolierung und einem höhe
ren Überwachungs- und Regelaufwand erforderlich machte.
Für dieses bisher praktizierte Verfahren war es jedoch er
forderlich, die Temperatur der Rohbraunkohle vor den Mühlen
auf maximal 40°C zu begrenzen, was nur durch zusätzliche
Kühlaggregate mit entsprechend hohem Investitionsaufwand,
Platzbedarf und weiterhin damit verbundenem Transport-, Re
gelungs- und Wartungsaufwand verbunden war.
Unter Berücksichtigung dieser Gesichtspunkte liegt daher
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
gattungsgemäßes Verfahren bei vergleichbarer Durchsatz
leistung investitionsgünstiger zu konzipieren und dabei
nach Möglichkeit auch qualitative Verbesserungen im Mahl
prozeß und der Förderung des gemahlenen Gutes zu erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Ein wesentlicher Kerngedanke der Erfindung ist hierbei, den
Mahlprozeß mit dem Abkühlprozeß unter die kritische Grenz
temperatur von 60°C zu verbinden, wobei hierfür insbeson
dere eine Luftstrom-Wälzmühle geeignet ist.
Eine derartige Luftstrom-Wälzmühle, z. B. vom LOESCHE-Typ
weist einen rotierenden Mahlteller bzw. eine Mahlschüssel
und darauf reibschlüssig über das zu mahlende Gut angetrie
bene oder mit eigenem Antrieb versehene Mahlwalzen auf. Um
den Mahlschüsselrand ist ein umlaufender Schaufelkranz an
geordnet, durch den die Luftströmung mit hoher Geschwindig
keit und einer Drallkomponente in den Mahlraum eingesaugt
bzw. eingeblasen wird. Das von der Mahlschüssel abgeschleu
derte und auch zerkleinerte Gut wird hierbei im etwa hohl
zylindrischen äußeren Ringraum von der Luftströmung erfaßt
und in einer rotierenden Wirbelschicht zu dem oberhalb des
Mahlraumes angeordneten Sichter geführt.
Die Erfindung geht nunmehr den Weg, Kaltgas, insbesondere
Kaltluft oder Umgebungsluft, über den Schaufelkranz in den
Mahlraum einzusaugen bzw. einzublasen und durch eine innige
Umspülung der z. B. eine Temperatur von etwa 80°C aufwei
senden Rohbraunkohlepartikel, eine Abkühlung dieser Parti
kel während der Rotation der Wirbelschicht des Staub-Luft-
Gemisches nach oben zum Sichter zu erreichen. Hierbei kann
die Strömungsgeschwindigkeit und der Durchsatz der Kaltluft
auch in Abhängigkeit von der Aufgabe der zu mahlenden Roh
braunkohle so geregelt werden, daß auf alle Fälle die kri
tische Grenztemperatur von 60°C bei den die Luftstrom-
Wälzmühle und den Sichter verlassende Rohbraunkohlepartikel
erreicht oder unterschritten wird.
Der bevorzugte Luftstrom-Wälzmühlentyp für dieses Verfahren
weist zwischen den Mahlkörpern, also der Mahlschüssel und
den Mahlwalzen einen Mindestabstand auf, so daß ein direk
ter metallischer Kontakt, der zu hoher Reibungswärme führt,
vermieden wird.
Die nachfolgende Sichtung der in einer aufsteigenden rotie
renden Wirbelschicht dem Sichter zugeführten Rohbraunkoh
lepartikel gewährleistet daher unabhängig von Teillast- oder
Vollastbetrieb eine hohe Konstanz des Feinkorn-Bandes.
Zudem jedoch kann durch das eingeströmte Kaltgas bzw. die
Kaltluft diese gleichzeitig als Fördermedium zur Weiterlei
tung des gemahlenen und gesichteten Gutes in Zwischensilos
oder zu Verbrauchern optimal eingesetzt werden.
Die verfahrensmäßige Integration einer Luftstrom-Wälzmühle
für die Vermahlung von Rohbraunkohle aber auch anderer Roh
kohle schaffte daher schlagartig andere Durchsatzleistun
gen, da diese Luftstrom-Wälzmühlen in größeren Einheiten
gebaut werden können und z. B. sechs bis zehn Schwingmühlen
bekannter Art ersetzen können.
Zudem wird bei diesen Wälzmühlen die Reibungswärme durch
den direkten Kontakt zwischen den Mahlteilen vermieden.
Dies kann beispielsweise durch mechanische Abstandshalter
für die Mahlwalzen gegenüber der Mahlschüssel realisiert
werden.
Da der Kaltluftstrom bei einer derartigen Luftstrom-Wälz
mühle aus der Atmosphäre angesaugt werden kann, erübrigt
sich ein Herabkühlen der getrockneten Rohbraunkohle aus dem
Temperaturbereich von 70-85°C auf Bereiche bei etwa
40°C, so daß erhebliche Investitionen an Kühlaggregaten ein
gespart werden können.
Hinzu tritt, das der apparative Gesamtaufwand durch eine
Luftstrom-Wälzmühle anstelle von sechs bis zehn Schwing
mühlen sowie der entsprechende Folgeaufwand erheblich
reduziert werden kann.
Ein weiterer Vorteil stellt sich dadurch ein, daß die Luft
strom-Wälzmühle im Unterdruckbetrieb gefahren wird, wodurch
die Abkühlungsvorgänge und die pneumatische Förderung in
nerhalb der Wälzmühle effizienter und energiesparender
sind. Für den vorzugsweise gewählten Unterdruckbetrieb, der
auch als Saugbetrieb bezeichnet werden kann, werden die
entsprechenden Ventilatoren hinter der Luftstrom-Wälzmühle
und insbesondere hinter den Staubabscheidern, die dem Sich
ter nachgeschaltet sind, vorgesehen. Durch diese Saugwir
kung der Ventilatoren vermeidet man jegliche Temperatur
erhöhung im Innenraum der Luftstrom-Wälzmühle, wodurch dem
entsprechend eine reduzierte Kühlwirkung in der Wälzmühle
vermieden wird.
Zwar ist das prädestinierte Einsatzgebiet des Verfahrens
die Mahlung von Rohbraunkohle. Andere Rohkohlearten lassen
sich jedoch ebenfalls in vorbeschriebener Weise mittels des
Verfahrens äußerst wirtschaftlich mahlen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispieles noch
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Verfahrenspro
zesses mit den wesentlichen Aggregaten und
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes
durch den Mahlbereich der Luftstrom-Wälzmühle
nach Fig. 1 mit den wesentlichen Strömungsver
hältnissen.
In Fig. 1 ist eine Luftstrom-Wälzmühle 1 dargestellt. Die
se Wälzmühle 1 hat eine angetriebene, rotierende Mahl
schüssel 2 und auf dieser üblicherweise reibschlüssig
abrollende Mahlwalzen 3. Oberhalb des Mahlraumes ist ein
Sichter 4 integriert im Gehäuse der Luftstrom-Wälzmühle 1
vorgesehen.
Die üblicherweise feuchte Rohbraunkohle wird im Verfahren
zunächst über Trockner 11, die z. B. Röhrentrockner mit in
direkter Dampfbeheizung sein können, geführt und darin ge
trocknet. Die Rohbraunkohle gelangt mit einer Temperatur
von etwa 70-85°C aus diesem Trockner 11 auf einen Förde
rer 12 und anschließend auf ein Wiegeband 13 zur dosierten
Aufgabe der getrockneten Rohbraunkohle über eine Zellrad
schleuse 14 und die Zuführung 7 der Rohbraunkohle in die
Luftstrom-Wälzmühle 1.
Der Wälzmühle 1 wird im unteren Bereich ein Kaltgas,
insbesondere die Kaltluft aus der Atmosphäre zugeleitet,
die anschließend über einen Schaufelkranz 17 in den Mahl
raum eingeströmt wird.
In Fig. 2 ist in einer größeren, schematischen Teilansicht
der Bereich des Mahlraumes der Wälzmühle 1 dargestellt. Die
Kaltluft 18 wird hierbei im Randbereich der Mahlschüssel 2,
die über einen Antrieb 16 in Rotation versetzt wird, über
den Schaufelkranz 17 mit einer Drallbewegung aufwärts in
den Mahlraum eingeblasen. Im äußeren, hohlzylindrischen
Ringraum 22 erfolgt hierbei zwischen der Kaltluft 18 und
den gemahlenen Rohkohlepartikeln eine innige Umspülung, die
in der rotierenden und aufsteigenden Wirbelschicht 24 zu
einer Abkühlung der Rohbraunkohlepartikel unter den kri
tischen Grenzwert von 60°C führt.
Die Rohbraunkohle 23 wird etwa axial mittig auf die rotie
rende Mahlschüssel 2 aufgegeben und gelangt durch Flieh
kraft radial nach außen, wo sie unter dem Druck der Mahl
walzen 3 zerkleinert und zermahlen wird. Die abgeschleuder
ten Kohlepartikel werden dann in der rotierenden Wirbel
schicht in der Berührung mit der Kaltluft effektiv herab
gekühlt, wobei der Kühlungsprozeß durch die Strömungsge
schwindigkeit der Kaltluft und deren Temperatur geregelt
werden kann.
Die in Pfeilrichtung 20 aufsteigende rotierende Wirbel
schicht 24, die zwischen dem Gehäuse 15 und dem Rand des
Mahltellers 2 entsteht, wird durch die Schaufelneigung des
Schaufelkranzes 17 und die dadurch in einen Drall versetzte
Wirbelströmung 19 erzeugt.
In dieser Wirbelschicht geben die allseits von Kaltluft
umströmten Kohlepartikel ihre Wärme an die Kaltluft ab, bis
am Austritt des Kohlenstaubes aus dem in der Wälzmühle 1
integrierten Sichter 4 eine Temperatur unter 60°C erreicht
wird.
Der Sichter 4 ermöglicht es zudem, daß unabhängig von Teil
last- oder Vollastbetrieb das den Sichter über den Auslaß 9
verlassende Feingut auf eine hohe Konstanz eines gewünsch
ten Staubkorn-Bandes eingestellt werden kann.
Die derart eingesetzte Kaltluft 18 kann vorteilhafterweise
gleichzeitig für die pneumatische Weiterförderung des Fein
gutes zu Zwischensilos oder zu Verbrauchern genutzt zu wer
den.
Claims (9)
1. Verfahren zur Mahlung von Rohbraunkohle zu Feinkohle,
indem zunächst eine Trocknung der Rohbraunkohle mit
einer Austrittstemperatur der Rohbraunkohle nach der
Trocknung von etwa 70 bis 85°C durchgeführt und
nachfolgend die getrocknete Rohbraunkohle gemahlen
wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die getrocknete Rohbraunkohle einer Luftstrom- Wälzmühle zugeführt und darin gemahlen wird,
daß die Luftstrom-Wälzmühle von einem Kaltgas niedri gerer Temperatur als die Austrittstemperatur der Roh braunkohle von etwa 70-85°C, insbesondere von Kalt und/oder Umgebungsluft, durchströmt wird und
daß hierdurch mindestens die gemahlenen Braunkohlepar tikel im Austausch mit dem Kaltgas, insbesondere der Kalt- und/oder Umgebungsluft, auf eine Temperatur un ter 60°C abgekühlt werden.
daß die getrocknete Rohbraunkohle einer Luftstrom- Wälzmühle zugeführt und darin gemahlen wird,
daß die Luftstrom-Wälzmühle von einem Kaltgas niedri gerer Temperatur als die Austrittstemperatur der Roh braunkohle von etwa 70-85°C, insbesondere von Kalt und/oder Umgebungsluft, durchströmt wird und
daß hierdurch mindestens die gemahlenen Braunkohlepar tikel im Austausch mit dem Kaltgas, insbesondere der Kalt- und/oder Umgebungsluft, auf eine Temperatur un ter 60°C abgekühlt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem äußeren Ringraum der Luftstrom-Wälzmühle,
die eine Mahlschüssel, Mahlwalzen und einen Schaufel
kranz aufweist, eine rotierende Wirbelzone von Kaltgas
und Braunkohlepartikel zur Abkühlung der Braunkohle
partiel auf unter 60°C erzeugt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mahlung der Rohbraunkohle unter Einhaltung
eines Mindestabstandes der Mahlvorrichtungen, insbe
sondere eine Mindestabstandes zwischen Mahlschüssel
und Mahlwalzen, durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kaltgas und die Braunkohlepartikel ein Gas-
Staub-Gemisch bilden, das einer Sichtung, insbeson
dere einem integrierten Sichter der Luftstrom-Wälz
mühle, zugeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wirbelzone durch spiralstromförmige Einbla
sung von Kaltgas durch den die Mahlschüssel umgeben
den Schaufelkranz gebildet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abkühlung der Braunkohlepartikel durch die
Einströmungsgeschwindigkeit, insbesondere im Bereich
von 40-80 m/s und/oder die Temperatur des Kaltgases
geregelt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine pneumatische Förderung der gemahlenen und ab
gekühlten Braunkohlepartikel durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß unabhängig von Voll- oder Teillastbetrieb die
Sichtung der Braunkohlepartikel auf eine gewünschte
Konstanz eines Korn-Bandes eingestellt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftstrom-Wälzmühle im Unterdruckbereich be
trieben wird.
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