DE1177274B

DE1177274B - Method for firing a high-pressure radiant steam generator

Info

Publication number: DE1177274B
Application number: DED22979A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Koerbel; August Mogk
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1956-05-19
Filing date: 1956-05-19
Publication date: 1964-09-03

Description

Verfahren zum Befeuern eines Hochdruck-Strahlungsdampferzeugers Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befeuern eines Hochdruck-Strahlungsdampferzeugers mit im Mahltrocknungsverfahren mittels Rauchgastrocknung aufbereiteter Rohbraunkohle, wobei ein Teil des Kohlenstaubes mit den Brüden den Brennern zugeführt, der andere Teil von den Brüden getrennt und mit Frischluft anderen Brennern derselben Feuerung zugeführt wird, und besteht darin, daß zur Trocknung der Kohle, die mit den Brüden in den Feuerraum gelangt, in an sich bekannter Weise aus dem Feuerraum abgesaugte heiße Feuergase benutzt werden, während der andere Teil der Kohle mittels abgekühlter Rauchgase getrocknet wird, welche in ebenfalls bekannter Weise aus dem Berührungszuge, insbesondere vor dem Lufterhitzer, entnommen werden.Method for firing a high pressure radiant steam generator The invention relates to a method for firing a high-pressure radiant steam generator with raw lignite processed in the mill-drying process by means of flue gas drying, part of the coal dust is fed to the burners with the vapors, the other part Partly separated from the vapors and with fresh air from other burners of the same furnace is supplied, and consists in that for drying the coal, which is with the vapors enters the combustion chamber, sucked out of the combustion chamber in a manner known per se hot fire gases are used, while the other part of the coal means cooled Flue gases are dried, which in a likewise known manner from the contact train, especially in front of the air heater.

Bei Strahlungskesseln größerer Leistung besteht das Bestreben, einerseits die Abgastemperaturen zu senken, um den Abgasverlust zu vermindern, andererseits minderwertige, insbesondere wasserreiche Brennstoffe zu verfeuern. Da ferner im Kraftbetrieb das Speisewasser mit immer höheren Temperaturen dem Kessel angeboten wird und hohe Lufttemperaturen gefordert werden, ergibt sich häufig, daß zwar die auszutauschenden Wärmemengen vorhanden sind, daß jedoch die Temperaturunterschiede zu gering sind, um wirtschaftlich ausgenutzt werden zu können.In the case of radiation boilers of greater power, there is an endeavor on the one hand lowering the exhaust gas temperatures in order to reduce the exhaust gas loss, on the other hand to burn inferior, especially water-rich fuels. Furthermore, since in the Power operation offered the feed water to the boiler at ever higher temperatures is and high air temperatures are required, it often turns out that although the to be exchanged are available, but that the temperature differences are too low to be able to be exploited economically.

Feuerungsseitig kann der Temperaturunterschied vergrößert werden durch höhere Anfangstemperaturen, was z. B. möglich ist durch Vortrocknung des Brennstoffes außerhalb des Wärmeflusses des Dampferzeugers oder durch zusätzliche Verfeuerung hochwertiger Brennstoffe, z. B. Heizöl. Bei der für große Einheiten bevorzugten Brennstaubfeuerung ergibt sich dann die Überschreitung des Schlackenschmelzpunktes, welche zu einer tiefgreifenden Änderung des Feuerungs- und Kesselaufbaues zwingt.On the combustion side, the temperature difference can be increased by higher initial temperatures, which z. B. is possible by pre-drying the fuel outside the heat flow of the steam generator or through additional combustion high quality fuels, e.g. B. heating oil. When preferred for large units Dust firing then results in exceeding the slag melting point, which forces a profound change in the furnace and boiler structure.

Besonders auffallend zeigen sich diese Verhältnisse bei der Verfeuerung von Rohbraunkohle. Die Verfeuerung von Rohbraunkohle im Staubzustand setzt eine Mahlung mit einer gleichzeitigen Trocknung voraus. Wird der erzeugte Brennstaub, wie bei der Mühlenfeuerung, mit den Brüden in den Brennraum eingeblasen, so entstehen Brennraumtemperaturen, welche unter dem Schmelzpunkt der Schlacke liegen. Wird dagegen der Brennstaub von den Brüden getrennt und nur mit Luft eingeblasen, während die Brüden ins Freie abgeführt werden, so entstehen so hohe Brennraumtemperaturen, daß die Schlacke flüssig anfällt.These relationships are particularly striking when it comes to combustion of raw lignite. The combustion of raw lignite in the dust state sets one Grinding in advance with simultaneous drying. If the generated fuel dust, as in the case of mill firing, with the vapors blown into the combustion chamber, this is how they arise Combustion chamber temperatures which are below the melting point of the slag. Will against it the fuel dust is separated from the vapors and only blown in with air, while the Vapors are discharged into the open, so the combustion chamber temperatures are so high that the slag is a liquid.

Obwohl die letztere Methode wärmetechnisch die günstigere ist, ist sie doch mit so vielen unangenehmen Begleiterscheinungen verbunden, daß sie bisher nur selten angewandt worden ist. Zunächst hat die Schlacke selbst oft sehr störende Eigenschaften. Beispielsweise liegt der Schmelzpunkt der Schlacke der rheinischen Braunkohle sehr hoch, bei etwa 1450° C. Diese kalkreiche Schlacke hat nur eine schmale Übergangszone, d. h., die Schlacke geht fast unvermittelt aus dem flüssigen in den festen Zustand über, was die Gefahr des Einfrierens der Schmelzkammer erhöht. Ferner verändert sich die Zusammensetzung der flüssigen Schlacke durch Verdampfen des Schwefels und des Siliziums derart, daß der Schmelzpunkt sich um mehr als 100° C erhöht. Das Eisen wird bei der dünnflüssigen Schlacke und dem geringen Luftüberschuß der Flamme leicht zu metallischem Eisen reduziert, das infolge seines Gewichtes in alle Risse des feuerfesten Bodens der Brennkammer eindringt und den Zusammenhang sprengt. Schließlich erfordert die Restentstaubung der Brüden einen so hohen Kapitalaufwand und Raumbedarf, daß die Wirtschaftlichkeit in Frage gestellt wird.Although the latter method is thermally more favorable, it is it has been associated with so many unpleasant side effects that it has hitherto been has rarely been used. To begin with, the slag itself is often very troublesome Properties. For example, the melting point of the slag is the Rhenish Lignite very high, at around 1450 ° C. This lime-rich slag has only a narrow one Transition zone, d. that is, the slag goes almost suddenly from the liquid to the solid state, which increases the risk of the melting chamber freezing. Further the composition of the liquid slag changes when the sulfur evaporates and the silicon in such a way that the melting point increases by more than 100 ° C. That Iron becomes with the thin slag and the small excess of air in the flame easily reduced to metallic iron, which due to its weight in all cracks penetrates the refractory floor of the combustion chamber and breaks the context. In the end the residual dedusting of the vapors requires such a high level of capital expenditure and space, that the economic viability is called into question.

Aus diesen Gründen wird die Feuerung mit Brüdeneinführung in den Feuerraum bevorzugt. Die Brüden erhöhen die Feuergasmenge um etwa 20% und vermindern annähernd im gleichen Maße die Feuergastemperaturen. Es steht daher einer Aufwärmung der 100o/oigen Verbrennungsluftmenge um 100° C nur eine Temperaturabnahme der Rauchgase um etwa 80° C gegenüber. Dies erschwert einerseits die Steigerung der Lufttemperatur, andererseits die Absenkung der Abgastemperatur auf die erwünschte Höhe. Die Erfindung bietet eine Möglichkeit, die Erfordernisse miteinander in übereinstimmung zu bringen, sich die Vorteile zu sichern bei Vermeidung des überwiegenden Teiles der vorerwähnten Nachteile. Eine Anordnung zur Ausführung des Verfahrens ist in A b b. 1 im lotrechten Teilsymmetrieschnitt, in A b b. 2 im waagerechten Querschnitt dargestellt.For these reasons, the combustion with the introduction of vapors into the combustion chamber preferred. The vapors increase the amount of fire gas by around 20% and almost reduce it the flue gas temperatures to the same extent. It is therefore a warming up of the 100% The amount of combustion air around 100 ° C only reduces the temperature of the flue gases by around 80 ° C compared to. On the one hand, this makes it more difficult to increase the air temperature, on the other hand lowering the exhaust gas temperature to the desired level. The invention offers a way to bring the needs into line with each other, yourself to secure the advantages while avoiding the predominant part of the aforementioned Disadvantage. An arrangement for carrying out the method is given in A. b b. 1 in the perpendicular partial symmetry section, in A b b. 2 in horizontal cross section shown.

Der zu befeuernde Strahlungsdampferzeuger großer Leistung besteht aus dem Feuerraum 1 mit aufsteigender Feuergasströmung, dem absteigenden Berührungszuge2, dem regenerativen Lufterhitzer3 und dem Abgaselektrofilter 4, welche jeweils durch Gaskanäle miteinander verbunden sind. Der Dampferzeuger wird beheizt mittels Rohbraunkohle, welche aus dem Bunker 5 mit Hilfe von Trogkettenförderern 6, die zugleich als Zuteiler dienen, den Vortrockenschächten 7, 8, 9, 10, 11, 12 der Sichtermühlen 13, 14, 15, 16, 17, 18 zugeführt wird. Ferner wird mittels Trogkettenförderern die Kohle in die Saugleitungen 19, 20 der Sichtermühlen 21, 22 eingeworfen.The radiant steam generator to be fired is of great power from the combustion chamber 1 with an ascending flow of fire gas, the descending contact train 2, the regenerative air heater 3 and the exhaust gas electrostatic precipitator 4, which each through Gas ducts are interconnected. The steam generator is heated by means of raw lignite, which from the bunker 5 with the help of trough chain conveyors 6, which also act as distributors serve, the pre-drying shafts 7, 8, 9, 10, 11, 12 of the classifier mills 13, 14, 15, 16, 17, 18 is fed. Furthermore, the coal is transported into the suction lines 19, 20 of the classifier mills 21, 22 are thrown in.

Die Mühlen 13 bis 18 arbeiten als Einblasemühlen. Sie saugen infolge ihrer eigenen Ventilatorwirkung durch die Schächte 7 bis 12 heiße Feuergase aus dem Feuerraum l an, denen nach Bedarf in nicht dargestellter, bekannter Weise zur Abstimmung der Temperatur Kaltluft zugesetzt wird, und blasen das erzeugte Gemisch aus Brennstaub, Luft, Rauchgas und Wasserdampf, Brüden genannt, durch die Rohrleitungen 23 und die Brenner 24 in den Feuerraum 1.The mills 13 to 18 work as injection mills. They suck as a result their own fan action through the shafts 7 to 12 from hot fire gases the furnace l to which, as required, in a known manner, not shown Match the temperature cold air is added and blow the mixture produced from fuel dust, air, flue gas and water vapor, called vapors, through the pipelines 23 and the burners 24 in the combustion chamber 1.

Die Sichtermühlen 21, 22 saugen durch die Kanäle 19, 20 abgekühlte Rauchgase aus dem Berührungszuge 2 an und blasen den erzeugten Brennstaub mit den Brüden durch Rohrleitungen 25, 26 in die Zyklonstaubabscheider 27, 28. Der Reststaub gelangt mit den Brüden durch die Rohre 29, 30 in die Elektrofilter 31, 32 und wird dort abgeschieden, während die Brüden ins Freie abströmen. Der in dem Elektrofilter abgeschiedene Brennstaub wird in die Zyklonabscheider 27, 28 zurückgeleitet und mit dem dort abgeschiedenen Staub mittels Zuteilern 33 in die Staubleitungen 34 aufgegeben, denen von anderer, nicht dargestellter Quelle Luft zugeführt wird, welche den Staub durch die an der Rückwand des Feuerraumes 1 angeordneten Brenner 35 in den Feuerraum trägt. Die Elektrofilter 31, 32 können vermieden werden, wenn die Brüdenrohre 24, 25 in das Rauchgaselektrofilter 4 münden. Dies ist jedoch wegen des sonst unvermeidlichen Brennstoffverlustes nur zu empfehlen, wenn die Flugasche in einen Feuerraum zurückgeführt wird.The classifier mills 21, 22 suck through the channels 19, 20 cooled Flue gases from the contact cable 2 and blow the generated fuel dust with the Vapors through pipes 25, 26 into the cyclone dust separator 27, 28. The residual dust reaches the electrostatic precipitators 31, 32 with the vapors through the pipes 29, 30 and becomes deposited there, while the vapors flow off into the open. The one in the electrostatic precipitator Separated fuel dust is returned to the cyclone separators 27, 28 and with the dust separated there into the dust lines 34 by means of distributors 33 abandoned, to which air is supplied from another source, not shown, which the dust through the burner 35 arranged on the rear wall of the furnace 1 in carries the firebox. The electrostatic precipitators 31, 32 can be avoided if the Vapor pipes 24, 25 open into the flue gas electrostatic precipitator 4. However, this is because of The otherwise unavoidable loss of fuel is only recommended if the fly ash is returned to a furnace.

Die Menge der Kohle, welche den Mühlen 20, 21 aufgegeben wird, kann gleichbleibend sein oder verändert werden. Bleibt sie gleich, so bedeutet das, daß ihr verhältnismäßiger Anteil an Trockenkohle mit abnehmender Belastung zunimmt. Der größere Anteil an Trockenkohle wirkt dem Absinken der Feuerraumtemperatur ebenso wie dem Absinken der Dampftemperatur des Überhitzers entgegen. Ferner ist es möglich, mit Hilfe der Aufteilung der Belastung auf beide Mühlengruppen die Abscheidung der Schlacke in fester Form bei allen Belastungen beizubehalten. Die Dampftemperatur kann auch durch andere bekannte Maßnahmen beeinfiußt werden, etwa durch Rückführen abgekühlter Rauchgase in den Feuerraum.The amount of coal that is fed to the mills 20, 21 can be constant or be changed. If it stays the same, it means that their proportion of dry coal increases with decreasing pollution. The larger proportion of dry coal also has the effect of reducing the furnace temperature how to counteract the drop in steam temperature of the superheater. It is also possible with the help of the distribution of the load on both mill groups the separation of the Maintain slag in solid form under all stresses. The steam temperature can also be influenced by other known measures, for example by recirculation cooled flue gases into the combustion chamber.

Durch die Entnahme von Rauchgasen vor dem Lufterhitzer 3 wird die ihn durchströmende Rauchgasmenge verkleinert. Zum Ausgleich muß die Eintrittstemperatur entsprechend höher liegen. Durch diese Maßnahme wird daher das mangelnde Temperaturgefälle zwischen Luft und Abgas hergestellt bzw. die Erzielung einer höheren Lufttemperatur ermöglicht.By removing flue gases from the air heater 3, the it reduces the amount of smoke gas flowing through it. The inlet temperature must compensate for this are correspondingly higher. This measure therefore eliminates the lack of temperature gradient between air and exhaust gas or the achievement of a higher air temperature enables.

Claims

Claims: 1. Method for firing a high-pressure radiant steam generator with raw lignite processed in the mill-drying process by means of flue gas drying, part of the coal dust is fed to the burners with the vapors, the other part Partly separated from the vapors and with fresh air from other burners of the same furnace is supplied, d a d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that for drying the Coal that gets into the furnace with the vapors in a manner known per se hot fire gases extracted from the combustion chamber are used, while the other part the coal is dried by means of cooled flue gases, which are also known in Way from the touch train, especially in front of the air heater.

2. The method according to claim 1, characterized in that with decreasing load the proportion of coal burnt in the injection process increases.

3. The method according to claim 1, characterized in that for each sub-process special mill-drying facilities are used.

4. The method according to claim 1, characterized in that it is used to control the temperature of the steam generated is used.

5. The method according to claim 1, characterized in that the two Coal dust flows are introduced into the furnace that their fire gases mix in the main burn zone. Publications considered: German Patent Specifications No. 574 347, 755 552; "Braunkohle" magazine, 1926, p. 416! 417.