DD281236A5

DD281236A5 - Verfahren und anordnung zum betreiben eines braunkohlenstaubgefeuerten dampfkessels mit separater kohletrocknung und halbtrockener rauchgasentschwefelungsanlage

Info

Publication number: DD281236A5
Application number: DD32728289A
Authority: DD
Inventors: Bernd Kroedel
Original assignee: Orgreb Inst Kraftwerke
Priority date: 1989-04-05
Filing date: 1989-04-05
Publication date: 1990-08-01
Also published as: DD281236B5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Betreiben eines braunkohlenstaubgefeuerten Dampfkessels mit separater Kohletrocknung und halbtrockener Rauchgasentschwefelungsanlage. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem eine Kohletrocknung und eine Rauchgasentschwefelung ohne zusaetzlichen Raum-, Energie- und Wasserbedarf durchgefuehrt wird. Dies wird erfindungsgemaesz dadurch erreicht, dasz durch den Brueden sowohl die Verbrennungsluft vorgewaermt als auch die entschwefelten Rauchgase wieder aufgeheizt werden, ein erster Teilstrom des dabei anfallenden Bruedenkondensats zur Erzeugung der in der Entschwefelungsanlage zu verspruehenden Suspension und ein zweiter Teilstrom nach einer Druckerhoehung in einer Heizflaeche des Dampfkessels verdampft und als Treibmittel zum Verspruehen der Suspension stofflich und energetisch eingesetzt wird. Zur Realisierung sind im Querzug ein Bruedenkondensatverdampfer und im zweiten, die Rauchgase abfuehrenden, Zug ein reduzierter Rauchgasluftvorwaermer und unmittelbar darunter ein Absorber fuer die halbtrockene Rauchgasentschwefelung angeordnet. Fig. 1{Dampfkessel; Braunkohle; Kohletrocknung; Rauchgasentschwefelung; Brueden; Luftvorwaermer; Teilstrom; Kondensat; Suspension; Heizflaeche; Treibmittel; Verspruehung}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendur^gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Betieiben eines braunkohlenstaubgefeuerten Dampfkessels mit separater Kohletrocknung und halbtrockener Rauchgasentschwefelungsanlage.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt sind staubgefeuerte Dampfkessel für Rohbraunkohlen mit Mühlenstaubfeuerung, bei denen alle Heizflächen des Wasser-Dampf-Traktos in einem turmähnlichen ersten Dampfkesselzug angeordnet sind. Im zweiten, die Rauchgase wieder abwärts führenden Zug befinden sich nur noch Heizflächen des Lu f Ivor värmers, der obere Teil besteht aus oinem heizflächenlosen Rauchgaskanal (vgl. Thor, G. Grundkonzeption, Auslegungs- und Gestaltungsprinzipien des 320-t/h-Dampferzeugers für Rohbraunkohle für HKW- und IKW-Typenlösungen, Mitteilungen aus dem Kraftwerksanlagenbau dor DDR 1 /81, S. 6). Bekannt sind weiter halbtrockene Rauchgasentschwefelungsanlagen, bei denen der Absorber mittels zusätzlicher Rauchgaskanäle zwischen „kaltem Dampfkesselende" und elektrischer Rauchgasentstaubung eingeordnet ist und bei denen innerhalb eines Absorbers kalkhaltige Suspensionen in den Rauchgasstrom versprüht werden und die zur sicheren Emission von bis auf 70^cC abgekühlten Rauchgasen eine Wiederaufheizung mit einem heißen, nicht- oder nur teilentschwefelten Rauchgasteilstrom beinhalten (DD-PS 218661). Des weiteren besteht bei der Suspensionsaufbereitung ein hoher Gebrauchswasserbedarf ohne jedwede Möglichkeit einer Kreislaufführung. Dieses an rohkohlebefeuerte Staubkessel nachgesch lltete Rauchgasentschwefelungsveifahren besitzt als wesentliche Mängel

- den durch Brüdenmitfüiirung bedingten sehr groß ?n Rauchgasvolumenstrom und die kleine SOj-Konzentration, die Abmessungen des Absorbers wesentlich bestimmend

- den zusätzlichen PlaU- und Raumbedarf für die Absorbereinofdnunq,

- die Wiederaufheizung mit einem Rauchgasteilstrom, der nicht- oder nur vorentschwefelt ibt und somit den insgesamt möglichen Entschwefelungsgrad reduziert,

- den zusätzlichen Gebrauchswasserbedarf f^;ir die Suspensionsaufbereitung,

- den hohen Energiebedarf für die Drucklufterzeugung zur Suspensionsversprühung.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen braonkohlenstaubgefeuerten Dampfkessel mit separater Kohletrocknu;,^ ind halbtrockener Rauchgasentschwefelung so zu be''?iben, daß eine Verbesserung der Energieökonomie und der Materialökonomie eintritt.

-2- 281236 Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem eine Kohietrocknung und eine Rauchgasentschwefelung ohne zusätzlichen Raum-, Energie- und Wasserbedarf durchgeführt werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß durch den Brüden sowohl die Verbrennungsluft vorgewärmt als auch die entschwefelten Rauchgase wieder aufgeheizt werden, ein erster Teilstrom des dabei anfallenden Brüdenkondensats zur Erzeugung der in der Entschwefelungsanlage zu versprühenden Suspension und ein zweiter Teilstrom nach einer Druckerhöhung in einer Heizfläche des Dampfkessels verdampfen und als Treibmittel zum Versprühen der Suspension stofflich und energetisch eingesetzt werden.

Die Rohbraunkohle wird in einem Schüttungsschachttrockner mit integrierter Br jdenentstaubung separat aufgetrocknet, zu Brennstaub vermählen und verbrannt, wodurch sich der Rauchgasvolumenstrom verringert und die SO₂-Konzentration im Rauchgas erhöht. Der Luftvorwärmer wird in einen Brüden kondensierenden Luftvorwärmer und in einen Rauchgas-Luftvorwärmer aufgeteilt. Der so reduzierte rauchgasbeheizte Luftvorwärmer wird innerhalb des zweiten Dampfkesselzuges eines Turmkessels bis in Höhe Rauchgasumlenkung verschoben, und unmittelbar darunter wird der SO₂-Absorber eingeordnet, wobei sich das umbaute Dampfkesselvolumen nicht vergrößert. Nach diesem Rauchgas-Luftvorwärmer hat das Rauchgas eine solche Temperatur, die ein zusätzliches Wassereinspritzen zwecks weiterer Rauchgasabkühlung ausschließt. Vor Eintritt der Rauchgase in den Absorber wird auch kein Teilstrom nichtentschwefelter bzw. nur vorentschwefelter Rauchgase zur nachfolgenden Wiederaufheizung abgegriffen, sondern es wird der vollständige Rauchgasstrom durch den Absorber geführt. Di6 notwendige Rauchgaswiederaufheizung erfolgt durch einen Brüdenkondensator, der zum Trocknerenergierückgewinnungssystem gehört. Zugunsten dieser Rauchgaswiederaufheizung wird weniger Abwärme der Trockneranlage in den Maschinenhauptkreis eingekoppelt.

Das zunächst im Zuge der energetischen Nutzung des Brüdens anfallende Brüdenkondensat wird nur bis auf eine für die Suspensionsaufbereitung optimale Temperatur abgekühlt und so zur Suspensionsaufbereitung und ohne chemische Vorbehandlung stofflich und energetisch verwertet.

Weiterhin wird der über den Bedarf der Suspensionsaufbereitung hinausgehende Brüdenkondensatanfall in eine Zusatzheizfläche gespeist, dort verdampft und in dieser Form zur Versprühung der Suspension anstelle von Druckluft mit zugehöriger energieintensiverer Verdichtung, z. B. von Luft, genutzt.

Ausführungsbeispiel

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll nachstehend die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1: das Verfahren im Schema

Fig.2: einen Dampfkessel mit erstem und zweitem Zug im Schnitt.

Der Kohletrockner 1 ist mit dem Luftvorwärmer 2, dem Rauchgas-Wiederaufheizer 3 und der Mühle 4 verbunden. Von der Mühle 4 gelangt Trockenkohle-Brennstaub über die Brenner 5 in den Dampfkessel 6. Im Dampfkessel 6 sii d die Heizflächen 7 angeordnet. Im Querzug 8 befinden sich die Heizflächen 9, die mit dem Luftvorwärmer 10, der im zweiten Zug des Dampfkessels 6 angeordnet ist, und dem Absorber 11 verbunden sind.

Dem Luftvorwärmer 10 ist der Absorber 11 nachgeordnet. Luftvorwärmer 10 ist mit Luftvorwärmer 2 und den Brennern 5 gekoppelt. Der Absorber 11 weist die Düsen 12 auf, die mit dem Rührwerks-Suspensions-Aufbereiter 13 verbunden sind. Dem Absorber 11 ist der Rauchgas-Wiederaufheizer 3, der Elektro-Filter 14 und der Saugzug 15 nachgeordnet. Am Luftvorwärmer 2 ist der Frisch-Lüfter 16 angeordnet. Luftvorwärmer 2 und Rauchgas-Wiederaufheizer 3 weisen die Kondensat-Entnahme auf, die im Suspensions-Aufbereiter 13 einmündet. In der Kondensat-Speiseleitung von der Brüdenkondensat-Sammelleitung am Suspensions-Aufbereiter 13 zur Heizfläche 9 ist die Förderpumpe 17 angeordnet. In der Leitung zwischen Suspensions-Aufbereiter 13 und Düsen 12 ist die Suspensions-Förderpumpe 18 angeordnet.

Der im Kohle :kner 1 gebildete heiße und dem Luftvorwärmer 2 sowie dem Rauchgas-Wiederaufheizer 3 zugeführte Brüden wird in diesen indirekten Wärmetauschern kondensiert und unterkühlt. Ein erster Teilstrom dos dabei anfallenden Brü.ienkondensats wird mit entsprechender Temperatur zur Erzeugung der für die SO₂-Einbindung benötigten und im Absorber 11 zu versprühenden Suspension stofflich und mit dem noch verbliebenen Wärmeinhalt im Rührwerks-Suspensions-Aufbereiter 13 eingesetzt, während das über diesen Bedarf der Suspensionserzeugung zusätzlich anfallende Brüdenkondensat mittels Förderpumpe 17 eine Druckerhöhung erfährt, in der Heizfläche 9 verdampft und mit dem so vorhandenen Energieinhalt die Suspension durch die Düsen 12 des Absorbers 11 versprüht.

Der dem brüdenbeheizten Luftvorwärmer 2 folgende rauchgasbeheizte Luftvorwärmer 10 ist unmittelbar über dem Absorber 11 im zweiten Dampfkesselzug angeordnet und kühlt das Rauchgas soweit, daß eine weitere Kühlung durch Wassereinspritzung entfällt.

Der bei Zündung und Abbrand störende und bei der Wärmeübertragung an den Wässer-Dampf-Trakt wie auch bei der Rauchgasentschwefelung im Absorber 11 unnötige Brennstoffballastanteil ist durch Brüdenabführung vom Trockner 1 reduziert, andererseits trag' die spezielle Form der Abtrennung erstens zur Deckung des zusätzlichen Energiebedarfs der Entschwefelung und zweitens zur Deckung des Gebrauchg iswasserbedarfs der Suspensionsaufbereitung 13 einschließlich der Spritzdüsen 12 bei. Die stoffliche Einbindung in den Suspensions-Aufbereiter 13 wie auch in die Heizfläche 9 erfolgt dabei ohne vorherige wasserchemische Aufbereitung des Brüdenkondensats.

Claims

1. Verfahren zum Betreiben eines braunkohlenstaubgefeuerten Dampfkessels mit separater Kohletrocknung und halbtrockener Rauchgasentschwefelungsanlage, bei dem der bei der Kohletrocknung anfallende Brüden energetisch für den Kessel genutzt wird, gekennzeichnet dadurch, daß durch den Brüden sowohl die Verbrennungsluft vorgewärmt als auch die entschwefelten Rauchgase wieder aufgeheizt werden, ein erster Teilstrom des dabei anfallenden Brüdenkondensats zur Erzeugung der in der Entschwefelungsanlage zu versprühenden Suspension und ein zweiter Teilstrom nach einer Druckerhöhung in einer Heizfläche des Dampfkessels verdampfen und als Treibmittel zum Versprühen der Suspension stofflich und energetisch eingesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die halbtrockene Rauchgasentschwefelungsanlage vom gesamten Rauchgasstrom durchströmt und nach deren Verlassen der Rauchgasstrom mittels eines brüdenkondensierenden Vorwärmers wieder aufgeheizt wird.

3. Anordnung zum Betreiben eines braunkohlenstaubgefeuerten Dampfkessels mit separater Kohletrocknung und halbtrockener Rauchgasentschwefelung, wobei im Dampfkessel alle Heizflächen des Wasser-Dampf-Traktes im und über einem Feuerraum angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß im Querzug ein Brüdenkondensatverdampfer und im zweiten, die Rauchgase abführenden Zug ein reduzierter Rauchgasluftvorwärmer und unmittelbar darunter ein Absorber für die halbtrockene Rauchgasentschwefelung angeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Luftvorwärmer in zwei Abschnitte aufgeteilt ist, wobei der erste Abschnitt als Brüdenkondensator und der zweite Abschnitt als rauchgasbeaufschlagtei Luftvorwärmer ausgebildet sind.