DE1526174A1 - Verfahren zur Herstellung einer brennfertigen Kohle-Wasser-Suspension - Google Patents

Description

.m.b.H.

An das

Deutsche Patentamt

8 München 2 den 5.11.65

Zv/oLbvückenstr. 12

Verfahren zur Herstellung einer brennfertigen Kohle-', asser-

Die irfindunn betrifft ein Verfahren *ur ⁿersteilung einer zur direkten Verfeuerung in Kraftwerken geeigneten brennfertigen Kohle- asser-Suspenaion durch Aufzählen von Kraftwerkskohle in einem einzigen Durchgang in Gegenwart eines asaeranteils von über etwa 30 Gew.-^ auf eine Koragrösse von 100 # unter etwa 1,5 mm.

Durch die Verwendung einer Kohle-Wasser-Guspension als brennfextiger wasserhaltiger Brennstoff sur direkten Verfeuerung im Kraftwerk werden die Nachteile der bekannten Kohlenstaubfeuerungen vermieden, da eine Kohle-Sasser-Suepenaion durch die mehr oder weniger flüssige Beschaffenheit des Brennstoffes in einfacher .«eise die gleichaässige Beschickung der einseinen Brenner sowie die Dosierung und überwachung der Brennstoffsufceilung gewährleistet. Ausserdem ist es alt Hilfe einer brennfertigen Kohl·· Vasser-Suspension aöp-lich, vorhandene Peuerungesysteme, wie beispielsweise Schmelzkaamerkessel oder trocken entaschte Kessel noch nachträglich ohne grossen Aufwand auf eine Pipeline-Versorgung umzustellen.

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ISs i:t bolMnnt, sur Erfullunc dieser "rf order niajje Kraftvjorkskohle in einem einziren Durchrang in Gegenwart von et7/a 35 Gov.-"isner aufzuzahlen. Als geeignete Mahl aggre gat ο für dio '.'orlrlcinf·run · der Kraf tworkskohlo in 'Vas:;er sind bisher Bohrmüblen nit Ku"cl- uni/cder r.tabfüllunrj odor Ktifelmühlen brkanr.V-e- orden.

Ij iwt ν,-aiter beknnt, daao die Mahlleistung der I.'ühlen bei gleicher Endfeinheit des genahlenen Guten aus3er vom Körnunftaaufbau des Aui5g"in^snnterialB von dessen ϊ-inoralfehalt und der "'ineralzusar.mensetsunr, vorwiegend ,jedoch von der H'-he des "asseranteils während des llahl prozess es abhängt. Zur Steigerung der !'ahlleistung der Mühlen, ist eo denhalb vorteilhaft, vtonn hoi einem möglichst hohen Vasaeranteil die Kasna hlung der *>r?.ftwerkekohle durchgeführt wird, Eine Kohle-'.Vaoser-3uop^nnion mit einem "assermteil über ^5 Sew.-/^ ist jedoch für ile iirekte Verbrennung im Kraftwerk nicht geeignet, da die "..'ärmeverluate zu gross cind.

Es ist ferner bekannt, dass man die !Jahlleistunrf oinos Na.isnahlaccregates steigern kann, wenn das zu mahlenae Gut die Mühli; nicht in einea einzigen Durch^üng durchläuft, sondern das überkorn auf der Mühle η chg03chalteben Klas3iersieben abgetrennt und wieder in die Mühle zurückgeführt wird. 3ei einem solchen Kreislauf sind jedoch die Elasaiersiebe einen erheblichen Verschlei-js unterworfen, .yodurch eine vollständige rückführung dee 'Jberkornzj nicht iaöier gew'.hrleinbet ist. Es besteht deshalb die Gef ihr, d;.as die Suspenrionsbrenner während des Betriebes in FoIi^e von Tersbopfunfcen ausfallen. Ausserdem ist einem offenen Kreislauf des Mahlgutes, also eine» einsigen !Durchgang der Vorzug zu gobon, da dieser einan geringeren Aufwand erfordert und 3ich gleichseitig besser für eine Automatisierung der Steuerung und Regelung des Mahlkrei3laufes eignet.

Der Erfindung lisgt die Aufgabe zu Crunde, in :inem einzigen Durchtjini; oliie zur direkten Verteuerung in Krift»orken geeignefcu bröimfort-lfc-jö Kohle-Wassar-Giifpension herzujtellin.

i iese .Vuffibe wird erfiniu:\ r ,cm"οη d:durch _; clli.t, J-rjo nan die Γι·· ftVfVrlz.TiCGhle in ric;;t-rwart einen aacentweilt' von ".1 "bin C5 .lev·-" auf die erforderliche I einheit c.ihlt, ar*oh] ic π ζ end an ier; Mahlprozess eine Teilentw ancrun;; in de α zinn i.ilen ur· ι/ odor Jc:n '^r.tu.· ..or'nunt; eier .-u:;pcii3ion benutzten Λ_; rc·· t auf etv,n Z"^r: "bis 4J Gew.-.. ".aaser durchgeführt und das -Λ etrennte asser in den j.i ch- und ^? _; ihlprozess zurückführt·-

Wi eine volchc- brennfortire ::ohle-"arser- ;u.ip, n-ic-n auf einfache

oise lierauatelion, *.7ird η ch Girier voitoren AunbilJun der £rfirdunr ä-iB Aufra-hlen der Y •-'itwerknkohle aittels einer .xohraühle, die unmittelbar τ it einer ntv. coerunc.sk^iincr ve bund«ri ist:, eieren "^:tr."le :ius einem wasserdurehl":: i.-ren '/.aterial bestehen,- in der .eioe durr.hceführt, dass Ehrend der hotition der dntv/iuüeningskaaraer je'.eil·· der untere ?ereirh des i i] ⁺crn teri ils einen ! l?ercruck au£", et'.i ,zt und in oVorer. "'er .'ich dep. "iltfr'ii'tei-i'ils ein t'berdruck einf.ectellt wird.

!ach einer anderen .iicbildun£ der ':"rfinüuu;· wird (Me .ufm.'hlimg der i>ruftwcrkskohle mittels einer Rohrmühlo durchgeführt urd ' cie aufjjeuiuhlene Kr-ftwerkskohle in einer .'cl.raubon^uir.pe, der^n "t>-.tor aas einem wascerdurchl"^3i.fen Vatciir._ ^--tebt und bei äer der von tator und Lotor gebildeten Fcrderrnuin cnt-'rrechend ae'u entzogenen 7,asservolur.en kontinuierlich abnimmt, entv.'-iseert.

ί. ar·, k'.inn jedoch .-.uch erf incungsf cmrse die Auf-m-'hlur." cer i'raft- !.erkskohle mittels einer .".chrHpscheibGnpumpe durchführen. In diesen ^aIl iat es erfindunpsgemäss vorteilhaft, wenn die aufgoniahlene Kraftv.orkskohle in ein«r weiteren ?.chr"frci.ribcnpurape, deren tator iuo einem waoserdurchläc-sipen ^T'ate-inl besteht, entwf sr.ert

Γ ie ^eschickune der !.iahlaggreeate mit Fohle und asser kann jeweils über eine Irisch- und Förderschnecke erfolfen, die über

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eine Dosierbandwaage mit Rohfeinkohle und über eine Rohrleitung mit aßser vernorgt wird. iJie Misch- und lörder&chnecke bewirkt eine innige lurchciischunr; der Kraftwerkckohle mit eiern asoer und benetzt dabei die Kohle, die von Natur aus hydrophob iot.

Lie ibtrennung des .asaers bei der Herstellung der brennferticen 'ohle-'.asner-Cuspension kann erfintiunfrsRem^ßfl mit der llaüsmahlurig i ckoppelt oder mittels eines nachgeschalteten Förderungs- Aft, rebates erfolgen und hierbei volJ automatisch gesteuert werden. Letztere I/öglichkeit ißt insofern beeonuers vorteilhaft, als noben der teilweisen Hntwösserung diese Agßrecate gleichzeitig; einen gewissen Förderdruck aufbringen. Auss&rdem sind sie einfach im Aufbau und preisgünstig.

Durch die Rückführung der entzogenen /.assermengen eur Herstellung neuer Fohle-Yasser-Suspennion entfHllt die sonst orforderliche umständliche neinifning des -ascers von Feststoffteilchen.

Hach weiteren Außführungeformen der Erfindung wird deshalb durch in den Zulauf und in den Ablauf des kombinierten l'ahl- und Entwäoserungsageregetee geschaltete induktive Durchflussmessgerηte, ciie ,jeweilige Kohle-T.aeeer-Suepeneionsmenge gemessen und mittels der erhaltenen Differenz der ". erte über ein Regelventil die Höhe des Vakuums in der Entwässerungseinrichtung gesteuert· ^der cc rird durch in den Zulauf und in den Ablauf des kombinierten rörderuncs- und iintwäscermigsaggregates geschaltete induktive Durchflussmesegerät die jeweilige Kohle-'.'/aeser-Suepeneionemeng· gernesπen und mittels der erhaltenen Differene der Werte über ein Regelventil die Fördermenge der brennfertigen Kohle-'^Aseer-iJusptn-β ion gesteuert«

An Hand der schematischen Zeichnung werden weiter« Vorteil· und Merkmale der Erfindung näher erläutertt

Abbildung 1 stellt das Gchaltschema für die beschickung der Mahl-

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aggregate nit Kohle und Wasser dar* Die Dosierbandwaage 2 sieht die Rohfeinkohle aus dem Vorratabunker 1 ab und fördert sie weiter in die Misch- und Förderschnecke 3, die das liahlaggregat Über die leitung 5 beschickt· Cber der Dosierbandwaage 2 iot ein FeuchtigkeitemessgerHt 4 angebiacht, das den Wasserhalt der Rohfeinkohle kontinuierlich misst· Zur Erzielung eines zeitlich ^loichmäaeigen Körnungsaufbaues der remuhlenen Kohle-v.'as3er-ouspension ist es erforderlich« das Mahlaggregat mit einer konstanten Feststoffmenge und dem für die suspension erforderlichen Vasseranteil su betreiben· Daher wird die Steuerung dir Dosierbandwaage 2 durch das Feuchtlgkeitsmesagerät 4 so durchgeführt, dass der Gewichtsanteil wasserfreier Kohle de* von der Dosierbandwaage geförderten Gemisches Kohle und "asser stets konstunt gehalten wird.

Die bei der Nassmahlung für das gewünschte Kohle-tfasser-Verhältnis, beispielsweise 60 Gew.-^ fasser, fehlende 'asoeraenpe wird mlttelo des Feuchtigkeitsmessgerätee 4 und der Dosierbandwaage 2 unter Berücksichtigung der bereite in der Rohfeinkohle enthaltenen iVassermenpe ermittelt· Hierbei wird die fehlende .Vassermenge über ein Regelventil 6 durch die Leitung 7 augeführt. Die Steuerung des Regelventils 6 erfolgt über ein Durchflusaaessgerät 8, das seinerseits durch die Dosierbandwaage 2 und das i'euchtigkeitnnessgerät 4 den Sollwert erhält·

Die Abbildung 2 aeigt eine Rohrmühle 1, di· durch eine Entwäsaerungnkammer 2 ergänzt 1st, deren wände mit einem geeigneten Filtermaterial 3 bsw. 4 ausgekleidet sind. Geeignete FiIteraaterlallen oind z.B. Drahtsiebe, Keramikfilter, Schiitssiebe, Gewebefilter usw. Zwischen Filtermaterial und Etotwaseexnmgek befinden sich beispielsweise Sammelke&ile, die das der ®ntr»og#B.e Wasser durch Bohrungen In Uantel nacl. .lusaen abführen. Zur UnteretütBuag dtr HiitwÖseerung sind die Ha^itlk&sale s"\ ein VakuuK

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nur in der unteren HnIf te dec Eatv/i'sserungokr.mmerumfan^ee einst.« Ut, während in der oberen HHIfte der Unterdruck durch Zuführunf von Preanluft durch Leitung 6 in überdruck umgewandelt und Bomit die Filterauskleidung freigeblason wird.

Die ^ntw>iS3erung der Kohiö-'.Vas.^:Jer-wUapennion ird vollautomatisch pere^alt, beispielsweise auogohend von 60 Gew.-^ Wasser in der !.!Linie auf beispioloweise 40 Gew.-# "unser nach der Lntw"nnerungakamrner« lllorzu wird das in die Rohrmühle 1 eintretende Kohle-''.'ae.-er-Gemisch voluaennuiar.ig von dem induktiven Durchfluaemes3-ßerrit 7 erfasst. Am Austrag der Mühle 1 befindet .!ich obenfalle ein induktives i'urchfluaaa&segerat 8, das die bereits in der EntwUaneruru'iJknmmer 2 teilentwäaserte Kohle-'.Vasear-Suspensionsmen^e enalttelt. Das die rntwüeserung beeinflussende Vakuum wird durch die beiden in Diffort-n* g^:.eh:ütaten Induktiven DurehflussneofjgsT-ohe 7 und 2 durch /uführen;; Vi.r -uft \i-cer ein Rer;clventtl 9 geatev-Tt.,

Di;i·-j.,.. . i.?lvui.fr IC :^:Λτά dai .·.[:?■ tr3?i.nta &;iöür «ur Miachocbnc :!.;■? ri::. .cuckgef üh.^i j, ^;/". '■■(! c; ..rir.h. ild Leitung 11 die brennferti^e Kchl#«-7»aB3ar-Guspen:v "«i das A^^.regat verionot.

AbiI..uh.■;:,.;. J a-: .: · t 1 ·: !:/. .w^: »eerang ia Verbindung mit einer Rohr , : er . l.> {- ■.:,'·■: ·· v'nenpuart -:; ·α\ψν ..-.-.h-1 tet iat» Die ius der

>er iicn Zwiachenbunker

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BAD OUiQiNAL

Wasservolumen entspricht* Aa Einlauf und Auslauf der Schraubenpumpe 3 befindet sieh jeweils ein induktives Durchflußmeßgerät 7 und 8, die auf Grund ihrer Differeniechaltung die der Guspension entzogene liasserraenge ermitteln und den eingestellten Sollwert der EntwBsoerunr über das Regelventil 9« das in der Druckleitung der Pumpe liegt, steuern, wobei der EntwHcacruncegrad vom Förderdruck der Pumpe abbHngig iet.

Abbildung 4 se igt die Entwässerung mitteln itweier hintere inandergeschalteter Schrngacheibenpumpen, die zur Mahlung und Entwässerung der Kohle-Wasser-Suspension dienen. In der Schrngscheibenpumpe 1 wird die Kohle-Wasser-Suspension mit beispielsweise 60 Gew.-% Wasser aufgemahlen und in die Schrägocheibenpumpe 2 weitergefördert. Der Stator der Schrägscheibenpumpe 2 ist hierbei mit einer Filtermaterialauskleidung 4 versehen, beispielsweise Keramikfilter, Sohlitesiebe usw. Das durch das Filtermaterial austretende '.'.'asser wird in einem die Schrägscheibenpumpe umgebenden llantel 10 peeamaelt und über die Leitung 5t äie nit einem Ventil 6 versehen ist, but Mischschnecke peleitet·

Am Einlauf und Auslauf der Schrägscheibenpumpe 2 befindet sich jeweils ein induktives DurchflußmeBge^fit 7 und Θ, die auf Grund ihrer Differenzschaltung die der Suspension entzogene Wassermenge ermitteln und den eingestellten Sollwert der Entwässerung über das Regelventil 9« ^da8 i& ^der Druckleitung der Pumpe liegt, steuern, wobei der Entwaseerungsgrad vom Förderdruck der Pumpe abhängig ist«

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Claims (7)

Patentansprüche

1) Verfahren zur Herstellung einer zur direkten Verfeuerung in Kraftwerken geeigneten brennferti^en Eohle-V/asser-Ruapenoion durch Aufmahlen ron KraftwTkskohle in einem einzigen Durchgang in Gegenwart einen Tanaeranteils von über etwa 30 Gew.-% auf eine Korngröße von 100 % unter etwa 1,5 nun, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kraftworkskoh] in Gegenwart eineo '."aosoranteiln von 50 bis 65 Gew.-% auf die erforderliche Feinheit mahlt, anochließend an den Mahlprozeß eine TeilentwHsserung in dem »um Mahlen und/oder dem zur Förderung der Suspension benutzten Aggregat auf etwa 35 bis 45 Gew«-% Wanner durchfuhrt und daa abgetrennte Vasoer in den Minch- und Mahlproeeß zurückführt.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man daa \ufmahlen der Kraftw^rkskohle mitteln einer Rohrmühle, di· unmittelbar mit einer EntwHsserun skammer verbunden iet, deren "'finde aus einen waooordurchlässigen Material bestehen, in der Weise durchführt, daß während der Rotation der EntwUseerungskamraer Jeweils der untere Bereich des Filtermaterial einem Unterdruck aus^esetet und im oberen Bereich des Filtermateriale ein überdruck eingestellt wird·

3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aufmahlung der Kraftwerkekohle mittels einer Rohrmühle durchführt und die aufgeroanlene Kraftwerkekohle in einer Schraubenpumpe, deren Stator aus einen wasserdurchlässigen Material besteht und bei der der von Stator und Rotor gebildete Förderraum entsprechend dem entzogenen Vasservolumen kontinuierlich abnimmt, entwässert.

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4) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aufmahlung der Kraftwcrkskohle mittels einer Schrägscheibenpumpe durchführt.

5) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die aufg-emahlene Kraftwerkskohle in ein?r weiteren J>chr^;ip;:Jcheibenpumpe, deren 3tator aus einem wacserdurc> l'igr i-en .Material besteht, entwässert.

6) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man durch in den Zulauf und in den Ablauf dee kombinierten Kahl- und Entwäsaerungsaggregates geschaltete induktive DurchflußmeflgerHte die jeweilige Kohle-'Vasser-Suspensionsmenge mißt und mittels der erhaltenen Differenz der '.'orte über ein Regelventil die Höhe des Vakuums in der Entwässerungseinrichtung steuert.

7) Verfahren nach Anapruch 3 und 5# dadurch gekennzeichnet, daß man durch in den Zulauf und in den Ablauf des kombinierten Förderung- und EntwMsserungeaggregatee geschaltete induktive Durchflußmeßgerrite die Jeweilige Kohle-Wasaer-Suspeneionsmenge mißt und mittels der erhaltenen Differenz der Werte über ein Regelventil die Fördermenge der brennfertipen Kohle-Wasser-Suepension steuert.

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