EP0879994A2 - Vorrichtung zur Entnahme und Kühlung von Bettasche aus einer Wirbelschichtfeuerung - Google Patents

Vorrichtung zur Entnahme und Kühlung von Bettasche aus einer Wirbelschichtfeuerung Download PDF

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EP0879994A2
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floors
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Bernhard Michelbrink
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BBP Energy GmbH
Babcock Kraftwerkstechnik GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D11/00—Heat-exchange apparatus employing moving conduits
    • F28D11/06—Heat-exchange apparatus employing moving conduits the movement being reciprocating or oscillating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J1/00—Removing ash, clinker, or slag from combustion chambers
    • F23J1/02—Apparatus for removing ash, clinker, or slag from ash-pits, e.g. by employing trucks or conveyors, by employing suction devices

Definitions

  • the invention relates to a device for removal and Cooling bed ash from a fluidized bed furnace with the Features of the preamble of claim 1.
  • Such a device has the task that is 870 ° C. Pull off bed ash from the fluidized bed combustion and dry cool to below 300 ° C.
  • Screw conveyor with a water-cooled, in one Cooled housing arranged conveyor screw known. At Leakage in the cooling system of these screw conveyors can do this Cooling water penetrate into the interior and the bed ash moisten. The moistened ash is on the housing wall and Bake in the screw conveyor so that the conveyor can become blocked and come to a standstill.
  • Fluidized bed boilers known from Rieselkühler Have coils through which cooling water flows.
  • These pipe coils are subject to contact with the bed ash increased wear due to erosion.
  • the invention has for its object a device for dry removal and for cooling bed ash To create fluidized bed furnaces that are simple in construction and is insensitive to wear.
  • the scraper chain conveyor of the device according to the invention is a robust, wear-resistant conveyor, and the cooled floor over which the scraper chain runs is in easy to provide with wear-resistant plates.
  • the arrangement of several chilled floors are within the Housing of the conveyor sufficient heat exchanger surfaces created so that even large amounts of bed ash are sufficient can be cooled. Due to the staggered arrangement of the Tables forming chilled floors remain even at high Throughput the layer height on each table proportionately low, so that good cooling of the bed ash can be achieved is.
  • Vortex combustion chamber 1 shown in the by blowing Combustion and fluidization air from a fluidized bed Fuel and bed ash is maintained. Part of this Bed ash must be removed from the system. To this end is the bottom 2 of the vortex combustion chamber 1 with several Ash extraction pipes 3 provided in a closed housing 4 open into a conveyor for conveying and cooling the circulates dry removed bed ash.
  • the conveyor is designed as a scraper chain conveyor 5.
  • This Scraper chain conveyor 5 contains two chains rotating in parallel 6, which are connected at intervals by scrapers 7 are. 1, 3 and 4, the chains 6 are by a line indicated, the arrows 8 indicate the direction of conveyance.
  • Each Chain 6 is around pulleys 9 and one with a drive provided drive wheel 10 out.
  • the housing 4 is provided with a discharge 11.
  • the chains 6 connected by the scraper 7 Scraper chain conveyor 5 are guided over a floor 12.
  • a floor 12 is provided with a double jacket, which has an inflow 13 and a drain 14 for a coolant, e.g. B. water having.
  • the top plate of the bottom 12 is wear-resistant executed.
  • the floors 12 are in the conveying direction into individual tables 16 divided, which are spaced from each other.
  • a slot 17 is formed in each case between two tables 16. Through this slot 17 falls through the scraper chain conveyor 5 over the table 16 promoted bed ash on a table 16 of the deeper lying cooled floor 12 or on the floor 15 of the Housing 4.
  • the tables 16 of the cooled floors 12 are in the individual Layers offset from each other. This is where in the conveying direction of the rear end of a table 16 and thus also the slot 17 through which the bed ash falls, above the in Direction of conveyance at the front end of the table below 16.
  • the direction of movement that the bed ash during the Funding through the floors 12 through the housing 4 takes, lets follow each other using the vertical arrows 18.
  • FIGS. 3 and 4 show the same division and arrangement of the tables 16 as shown in FIG. 1, only the chain guide is different. So are according to Fig. 3 in a common housing 4 two scraper chain conveyor 5, 5 'each with its own drive. The one Scraper chain conveyor 5 is over two cooled floors 12 and other scraper chain conveyor 5 'is via a cooled floor 12 and the bottom 15 of the housing 4 out. Because the arrangement and the division of the cooled floors 12 into tables 16 is not the direction of movement of the bed ash remains the same same as in Fig. 1.
  • this contains directly under the Vortex combustion chamber 1 arranged housing 4 two cooled floors 12. A scraper chain conveyor 5 is guided over these floors 12. Under this first housing 4 is a further housing 4 ' arranged, in which a scraper chain conveyor 5 'is also guided is. This further housing 4 'has a drop 11 Mistake.
  • the two housings 4, 4 ' are by chutes 19th interconnected, over which the bed pocket from the top Housing 4 gets into the further housing 4. Any of these Chutes 19 connects to a slot 17 between the Tables 16 of the lower cooled floor 12 in the upper housing 4 on.
  • the chutes 19 each open above the front end a table 16 arranged in the upper level in the further housing 4 '.

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Abstract

Zur Entnahme und Kühlung von Bettasche aus einer Wirbelschichtfeuerung dient eine gekühlte Fördereinrichtung, die mit einem oder mehreren Ascheabzugsrohren (3) verbunden ist, die an den Boden (2) der Wirbelschichtfeuerung angeschlossen sind. Die Fördereinrichtung besteht aus einem Kratzkettenförderer (5), der innerhalb eines Gehäuses (4) über einen gekühlten Boden (12) geführt ist. Mehrere solcher gekühlter Böden (12) sind in mehreren Ebenen übereinander angeordnet. Die gekühlten Böden (12) in jeder Ebene sind in Förderrichtung in mehrere Tische (16) aufgeteilt, die jeweils unter Bildung eines quer zur Förderrichtung verlaufenden Schlitzes (17) mit Abstand voneinander angeordnet sind. Diese Tische (16) sind in den einzelnen Ebenen derart versetzt zueinander angeordnet, daß das in Förderrichtung hintere Ende eines Tisches (16) sich über dem in Förderrichtung vorderen Ende eines Tisches (16) des darunter angeordneten gekühlten Bodens (12) befindet. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme und Kühlung von Bettasche aus einer Wirbelschichtfeuerung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
Eine derartige Vorrichtung hat die Aufgabe, die 870 °C heiße Bettasche aus der Wirbelschichtfeuerung trocken abzuziehen und auf unter 300 °C abzukühlen. Zu diesem Zweck sind Schneckenförderer mit einer durch Wasser gekühlten, in einem gekühlten Gehäuse angeordneten Förderschnecke bekannt. Bei einer Leckage des Kühlsystems dieser Scheckenförderer kann das Kühlwasser in den Innenraum eindringen und die Bettasche anfeuchten. Die angefeuchtete Asche wird an der Gehäusewand und in dem Fördergang der Schnecke anbacken, so daß der Förderer sich verstopft und zum Stillstand kommen kann.
Weiterhin sind für die Entnahme und Kühlung von Bettasche aus Wirbelschichtfeuerungen Rieselkühler bekannt, die von Kühlwasser durchflossene Rohrschlangen aufweisen. Durch den Kontakt mit der Bettasche unterliegen diese Rohrschlangen einem erhöhten Verschleiß durch Erosion.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur trockenen Entnahme und zur Kühlung von Bettasche aus Wirbelschichtfeuerungen zu schaffen, die einfach im Aufbau und unempfindlich gegen Verschleiß ist.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Kratzkettenförderer der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein robuster, gegen Verschleiß unempfindlicher Förderer, und der gekühlte Boden, über den die Kratzkette läuft, ist in einfacher Weise mit verschleißfesten Platten zu versehen. Durch die Anordnung mehrerer gekühlter Böden werden innerhalb des Gehäuses des Förderers genügend Wärmetauscherflächen geschaffen, so daß auch große Mengen an Bettasche ausreichend gekühlt werden können. Durch die versetzte Anordnung der die gekühlten Böden bildenden Tische bleibt auch bei hohen Durchsätzen die Schichthöhe auf jedem Tisch verhältnismäßig niedrig, so daß eine gute Kühlung der Bettasche zu erzielen ist.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
schematisch den Längsschnitt durch einen Förderer
Fig. 2
den Schnitt II - II nach Fig. 1 und
Fig. 3 und 4
jeweils einen Längsschnitt durch einen Förderer gemäß einer anderen Ausführungsform.
Von einer Wirbelschichtfeuerung ist der untere Teil einer Wirbelbrennkammer 1 gezeigt, in der durch Einblasen von Verbrennungs- und Fluidisationsluft eine Wirbelschicht aus Brennstoff und Bettasche aufrechterhalten wird. Ein Teil dieser Bettasche muß aus dem System abgezogen werden. Zu diesem Zweck ist der Boden 2 der Wirbelbrennkammer 1 mit mehreren Ascheabzugsrohren 3 versehen, die in ein geschlossenes Gehäuse 4 einmünden, in dem ein Förderers zum Fördern und Kühlen der trocken entnommenen Bettasche umläuft.
Der Förderer ist als Kratzkettenförderer 5 ausgebildet. Dieser Kratzkettenförderer 5 enthält zwei parallel umlaufenden Ketten 6, die in Abständen durch Kratzeisen 7 miteinander verbunden sind. In den Fig. 1, 3 und 4 sind die Ketten 6 durch eine Linie angedeutet, wobei die Pfeile 8 die Förderrichtung angeben. Jede Kette 6 ist um Umlenkrollen 9 und um ein mit einem Antrieb versehenes Antriebsrad 10 geführt. Zum Austragen der Bettasche ist das Gehäuse 4 mit einem Abwurf 11 versehen.
Die durch die Kratzeisen 7 verbundenen Ketten 6 des Kratzkettenförderers 5 werden über einen Boden 12 geführt. Der Boden 12 ist mit einem Doppelmantel versehen, der einen Zufluß 13 und einen Abfluß 14 für ein Kühlmittel, z. B. Wasser aufweist. Die obere Platte des Bodens 12 ist verschleißfest ausgeführt.
Innerhalb des Gehäuses 4 sind mehrere gekühlte Böden 12 in mehreren Ebenen übereinander angeordnet. Diese Böden 12 werden, beginnend mit dem untersten Boden 12, nacheinander von dem Kühlmittel durchflossen. Nach Fig. 1 ist ein einziger Kratzkettenförderer 5 vorgesehen, dessen Ketten 6 nacheinander über diese Böden 12 und zuletzt über den Boden 15 des Gehäuses 4 gezogen werden. Dabei werden die Ketten 6 mehrfach umgelenkt. Dadurch ist die Förderrichtung in den einzelnen Ebenen einander entgegengesetzt.
Die Böden 12 sind in Förderrichtung in einzelne Tische 16 aufgeteilt, die mit Abstand voneinander angeordnet sind. Dabei wird jeweils zwischen zwei Tischen 16 ein Schlitz 17 gebildet. Durch diesen Schlitz 17 fällt die durch den Kratzkettenförderer 5 über den Tisch 16 geförderte Bettasche auf einen Tisch 16 des tiefer liegenden gekühlten Bodens 12 oder auf den Boden 15 des Gehäuses 4.
Die Tische 16 der gekühlten Böden 12 sind in den einzelnen Ebenen versetzt zueinander angeordnet. Dabei befindet sich das in Förderrichtung hintere Ende eines Tisches 16 und damit auch der Schlitz 17, durch den die Bettasche fällt, oberhalb des in Förderrichtung vorderen Endes des darunter angeordneten Tisches 16. Die Bewegungsrichtung, die die Bettasche während der Förderung über die Böden 12 durch das Gehäuse 4 nimmt, läßt sich an Hand der vertikalen Pfeile 18 verfolgen.
Durch die versetzte Anordnung der Tische 16 der gekühlten Böden 12 wird über jeden Tisch 16 eine gleichbleibende Menge an Bettasche gefördert. Lediglich der Boden 15 des Gehäuses 4 nimmt nacheinander die Bettasche auf, die über alle Tische 16 einer Ebene gefördert wird. Die Schichthöhe auf den Tischen ist damit trotz der großen insgesamt durchgesetzten Menge an Bettasche verhältnismäßig gering. Durch den Kontakt mit der gekühlten Oberfläche der Tische 16 wird der Bettasche während der Bewegung über die Tische 16 Wärme entzogen. Dabei ermöglicht die verhältnismäßig geringe Schichthöhe eine günstige Abführung der Wärme aus der Bettasche in das durch die gekühlten Böden 12 strömende Kühlmittel. Bei dem Abwurf von einem Tisch 16 auf den darunter liegenden Tisch 16 wird die Bettasche umgewälzt, so daß andere Ascheteile mit der gekühlten Oberfläche in Berührung kommen und intensiver gekühlt werden.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungen zeigen dieselbe Aufteilung und Anordnung der Tische 16 wie gemäß Fig. 1, lediglich die Kettenführung ist eine andere. So sind gemäß Fig. 3 in einem gemeinsamen Gehäuse 4 zwei Kratzkettenförderer 5, 5' mit jeweils einem eigenen Antrieb untergebracht. Der eine Kratzkettenförderer 5 ist über zwei gekühlte Böden 12 und der andere Kratzkettenförderer 5' ist über einen gekühlten Boden 12 und den Boden 15 des Gehäuses 4 geführt. Da die Anordnung und die Aufteilung der gekühlten Böden 12 in Tische 16 nicht geändert wurde, bleibt die Bewegungsrichtung der Bettasche die gleiche wie in Fig. 1.
Bei der Ausführung in Fig. 4 enthält das direkt unter der Wirbelbrennkammer 1 angeordnete Gehäuse 4 zwei gekühlte Böden 12. Über diese Böden 12 ist ein Kratzkettenförderer 5 geführt. Unter diesem ersten Gehäuse 4 ist ein weiteres Gehäuse 4' angeordnet, in der ebenfalls ein Kratzkettenförderer 5' geführt ist. Dieses weitere Gehäuse 4' ist mit einem Abwurf 11 versehen. Die beiden Gehäuse 4, 4' sind durch Schurren 19 miteinander verbunden, über die die Bettasche von dem oberen Gehäuse 4 in das weitere Gehäuse 4 gelangt. Jede dieser Schurren 19 schließt sich an einen Schlitz 17 zwischen den Tischen 16 des unteren gekühlten Bodens 12 im oberen Gehäuse 4 an. Die Schurren 19 münden jeweils oberhalb des vorderen Endes eines in der oberen Ebene angeordneten Tisches 16 in das weitere Gehäuse 4' ein.

Claims (6)

  1. Vorrichtung zur Entnahme und Kühlung von Bettasche aus einer Wirbelschichtfeuerung, an deren Boden (2) ein oder mehrere Ascheabzugsrohre (3) angeschlossen sind, die mit einer gekühlten Fördereinrichtung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung aus einem Kratzkettenförderer (5) besteht, der innerhalb eines Gehäuses (4) über einen gekühlten Boden (12) geführt ist, daß mehrere solcher gekühlter Böden (12) in mehreren Ebenen übereinander angeordnet sind, daß die gekühlten Böden (12) in jeder Ebene in Förderrichtung in mehrere Tische (16) aufgeteilt sind, die jeweils unter Bildung eines quer zur Förderrichtung verlaufenden Schlitzes (17) mit Abstand voneinander angeordnet sind und daß die Tische (16) in den einzelnen Ebenen derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß das in Förderrichtung hintere Ende eines Tisches (16) sich über dem in Förderrichtung vorderen Ende eines Tisches (16) des darunter angeordneten gekühlten Bodens (12) befindet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Tische (16) der gekühlten Böden (12) aller Ebenen und über den Gehäuseboden (15) ein einziger Kratzkettenförderer (5) unter mehrfacher Umlenkung der Kratzkette (6) geführt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (4) mehrere separate Kratzkettenförderer (5, 5') angeordnet sind, von denen jeweils einer über mehrere gekühlte Böden (12) oder über einen oder mehrere gekühlte Böden (12) und den Gehäuseboden (15) geführt ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Gehäuses (4) mindestens ein weiteres mit mindestens einem gekühlten Boden (12) versehenes Gehäuse (4') angeordnet ist, daß die untereinander angeordneten Gehäuse (4, 4') über eine oder mehrere Schurren (19) miteinander verbunden sind und daß in jedem Gehäuse (4, 4') ein eigener Kratzkettenförderer (5, 5') angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schurren (19) sich jeweils an einen Schlitz (17) zwischen den Tischen (16) des unteren gekühlten Bodens (12) des Gehäuses (4) anschließen und in das weitere Gehäuse (4') oberhalb des in Förderrichtung vorderen Ende eines Tisches (16) des oberen gekühlten Bodens (12) einmünden.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ascheabzugsrohr (3) über dem in Förderrichtung vorderen Ende eines in der oberen Ebene angeordneten Tisches (16) in das Gehäuse (4) einmündet.
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