DE3108413A1

DE3108413A1 - Coal-powered installation with pressure-driven fluidised-bed combustion

Info

Publication number: DE3108413A1
Application number: DE19813108413
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Phys. Dr.rer.nat. 8031 Eichenau Bulang; Helmut Ing.(grad.) 8000 München Gehringer
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MT Aerospace AG
Priority date: 1981-03-06
Filing date: 1981-03-06
Publication date: 1982-09-23

Abstract

A coal-powered installation with pressure-driven fluidised-bed combustion, consisting of a fluidised-bed combustion chamber, which is arranged in a pressure vessel connected via a first line to a condenser and via a second line, with insertion of a flue gas cyclone, to a turbine, which drives the condenser, is characterised in that the flue gas cyclone (3) is likewise arranged in the pressure vessel (1). <IMAGE>

Description

Kohlekraftwerkseinrichtung nit drilckbetriebener l,!irhel-Coal-fired power station equipment with pressure-operated oil,! Irhel-

schichtfeuerung Die Erfindung betrifft eine Kohl ekraftwerkseinrichtung mit druckbetriebener Wirbel schichtfeuerung bestehend aus einer Wirbelschichtbrennkammer, die in einem Druckbehälter angeordnet ist, der über eine erste Leitung mit einen Verdichter und über eine zweite Leitung unter Zwischenschaltun g eine Rauchgaszyklone mit einer Turbine verbunden ist, die den Verdichter antreibt. Stratified firing The invention relates to a coal-fired power plant with pressure-operated fluidized bed combustion consisting of a fluidized bed combustion chamber, which is arranged in a pressure vessel, which has a first line with a Compressor and a flue gas cyclone via a second line with interconnection is connected to a turbine that drives the compressor.

Bei einem Verfahrensdruck von - 8 bar und einer Prozeßtemperatur von 860 bis 9000C erfordert die Druckfestigkeit und die thermische Isolierung der Rauchgaszyklone und der zwischen Turbine bzw. Verdichter und Druckbehälter verlaufenden Leitungen einen hohen technologischen Aufwand.At a process pressure of - 8 bar and a process temperature of 860 to 9000C requires the pressure resistance and thermal insulation of the flue gas cyclones and the lines running between the turbine or compressor and the pressure vessel a high technological effort.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Maßnahmen anzugeben, mit denen eine technische Vereinfachung und eine günstigere wärmetechnische Nutzung der Kraftwerkseinrichtung erzielt werden kann.The object of the invention is to provide measures with which a technical simplification and a more favorable thermal use the power plant facility can be achieved.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Rauchgas zyklone ebenfalls im Druckbehälter angeordnet ist.The solution to this problem is that the flue gas cyclones is also arranged in the pressure vessel.

Eine- we-itere Verbesserung ergibt sich dadurch, daß die zur Turbine führende Leitung koaxial in der vom Verdichter zum Druckbehälter führenden Leitung angeordnet ist.A further improvement results from the fact that the turbine leading line coaxially in the line leading from the compressor to the pressure vessel is arranged.

Insgesamt ergeben sich die folgenden Vorteile für die Kraftwerkseinrichtung: - Wegfall der einzelnen Druckbehälter für die Rauchgas zyklone - Kurze AnschluXlänge von Brennkammer zu der Zyklone - dadurch Reduzierung des Druckabfall es - Geringe Relativbewegungen der Komponenten. im Druckbehälter - Kurze Leitungslänge zwischen Turbine und Brennkammer - Verringerung der technischen Problematik hinsichtlich Längen- und Druckkompensation innerhalb der Koaxialleitung - Verbesserung des wärmetechn-ischen Wirkungsgrades - Reduzierung der Kosten Ein Ausfilhrungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.Overall, the following advantages result for the power plant equipment: - Elimination of the individual pressure vessels for the flue gas cyclones - Short connection length from the combustion chamber to the cyclone - thereby reducing the pressure drop it - low Relative movements of the components. in the pressure vessel - Short line length between Turbine and combustion chamber - reducing the technical problems with regard to Length and pressure compensation within the coaxial line - improvement of the thermal engineering Efficiency - Reduction of Costs One embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and is described in more detail below.

In einem Druckbehälter 1 sind eine Wirbelschichtbrennkanmer 2 und eine mehrstufige Rauchgaszyk-lone 3 angeordnet, die mit dem oberen Ende der Brennkammer 2 durch eine Rauchgasleitung 4 verbunden ist-. Am unteren Ende der Brennkammer 2 befindet sich ein Düsenboden 5 durch den von einem Verdichter 6 komprimierte Luft der Brennkammer 2 zugeführt wird. Des weiteren ist eine Zuführeinrichtung für grobkörnige Kohle vorgesehen, die in der Brennkammer 2 durch die komprimierte Luft in einem Schwebezustand gehalten und dort verbrannt wird. Diese Zuführeinrichtung ist von bekannter Bauart und nicht dargestellt. Die Brennkammer 2 hat eine wassergekühite Brennkammerwand 7.In a pressure vessel 1 are a fluidized bed combustor 2 and a multi-stage Rauchgaszyk-lone 3 arranged, which with the upper end of the combustion chamber 2 is connected by a flue gas line 4-. At the bottom of the Combustion chamber 2 there is a nozzle base 5 through which air is compressed by a compressor 6 the combustion chamber 2 is supplied. There is also a feed device for coarse-grained Coal provided in the combustion chamber 2 by the compressed air in one Hovered and burned there. This feeder is from known design and not shown. The combustion chamber 2 has a water-cooled Combustion chamber wall 7.

Jeder Zyklonenstufe ist ein Auffangtrichter 8 für in der Zyklone 3 ahgesonderte Asche zugeordnet. Von jedem Trichter 8 führt eine Leitung 9 zu einer außerhalb des Druck -behälters 1 angeordneten Schleuse, die nicht dargestellt ist. Von der letzten Stufe der Rauchgaszyklone 3 führt eine Rauchgasl eitung 10 zu einer Heißgasleitung 11, die einen in der Brennkammer 2 angeordneten Bettwärmetauscher 12 mit einer Turbine 13 verbindet Der außerhalb des Druckbehälters 1 liegende Teil der Heißgasleitung 11 verläuft koaxial in einer vom Verdichter 6 zur Brennkammer 1 führenden Leitung 14.Each cyclone stage is a collecting funnel 8 for in the cyclone 3 separate ashes assigned. From each funnel 8 a line 9 leads to one outside of the pressure vessel 1 arranged lock, which is not shown. From the last stage of the flue gas cyclone 3, a smoke gas line 10 leads to one Hot gas line 11, which has a bed heat exchanger arranged in the combustion chamber 2 12 with a turbine 13 connects the part lying outside the pressure vessel 1 the hot gas line 11 runs coaxially in one from the compressor 6 to the combustion chamber 1 leading line 14.

Die Turbine 13 ist über eine Welle 15 mit dem Verdichter 6 verbunden.The turbine 13 is connected to the compressor 6 via a shaft 15.

Die Kraftwerkseinrichtung arbeitet wie folgt. Die vom Verdichter 6 komprimierte Luft wird durch die Leitung 14 dem Druckbehälter 1 zugeführt, in welchem sie sich verteilt. Ein Teilstrom der in den Druckbehälter 1 eingetretenen Luft wird durch den Düsenboden 5 in die Brennkammer 2 eingeführt, in der er den grobkörnigen Kohlestaub im Schwebezustand hält und zur Verbrennung beiträgt. Ein anderer Teilstrom der Verdichterluft tritt in den Bettwärmetauscher 12 ein, wird dort erhitzt und zusammen mit gereinigten Rauchgas aus der Leitung 10 der Turbine 13 zugeführt.The power plant facility operates as follows. The 6 Compressed air is supplied through line 14 to the pressure vessel 1, in which it spreads out. A partial flow of the air that has entered the pressure vessel 1 is introduced through the nozzle bottom 5 into the combustion chamber 2, in which he the coarse-grained Keeps coal dust in suspension and contributes to combustion. Another substream the compressor air enters the bed heat exchanger 12, is heated there and fed together with cleaned flue gas from the line 10 of the turbine 13.

Das bei der Verbrennung entstehende Rauchgas wird durch die Verbindungsleitung 4 der Zyklone 3 zugeführt, in der die Asche aus dem Rauchgas abgesondert wird. Die Asche wird über die Trichter 8 und die Leitungen 9 aus dem Druckbehälter 1 entfernt. Das in der Zyklone 3 gereinigte Rauchgas wird über die Leitung 10 der aus dem Bettwärmetauscher 12 in der Heißgasleitung 11 strömenden Luft zugemischt.The flue gas produced during the combustion is passed through the connecting pipe 4 fed to the cyclone 3, in which the ash is separated from the flue gas. the Ash is removed from the pressure vessel 1 via the funnel 8 and the lines 9. The flue gas cleaned in the cyclone 3 is discharged from the bed heat exchanger via the line 10 12 air flowing in the hot gas line 11 is admixed.

Die Mischung aus gereinigtem Rauchgas und heißer Luft wird in Gegenstrom über die Leitung 11 zur Turbine 13 geleitet, in der sie sich entspannt und dabei Leistung abgibt. Ein Teil der Leistung wird zum Antrieb des Verdichters 6 verwendet.The mixture of cleaned flue gas and hot air is in countercurrent passed via line 11 to turbine 13, in which it relaxes and thereby Performance. Part of the power is used to drive the compressor 6.

Die in den Bettwärmetauscher 12 und durch den Düsenboden 5 in das Wirbelbett eintretenden Teilströme der Verdichterluft werden infolge Berührung mit den Leitungen, der Zyklone und der Brennkammeraußenwand vorgeheizt.The into the bed heat exchanger 12 and through the nozzle bottom 5 into the Fluidized bed entering partial flows of the compressor air are due to contact with the pipes, the cyclones and the outer wall of the combustion chamber.

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Claims

Claims 1. Coal-fired power plant equipment with pressure-operated Fluidized bed firing consisting of a fluidized bed combustion chamber, which is part of a Pressure vessel is arranged, which via a first line with a compressor and Via a second line with the interposition of a flue gas cyclone with a Turbine is connected, which drives the compressor, d u r c h e k e n n z One thing is that the flue gas cyclones (3) are also arranged in the pressure vessel (1) is.

2. Power plant device according to claim 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, there, 3 the line (11) leading to the turbine (13) coaxially in the line (14) leading from the compressor (5) to the pressure vessel (1) is arranged.