DE3109685A1

DE3109685A1 - Apparatus for the afterburning of combustible suspended components from the smoke gases of a fluidised bed combustion apparatus

Info

Publication number: DE3109685A1
Application number: DE19813109685
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr.-Ing. 6330 Wetzlar Noack
Original assignee: Buderus AG
Current assignee: Buderus AG
Priority date: 1981-03-13
Filing date: 1981-03-13
Publication date: 1982-09-30

Abstract

The combustible suspended components discharged from a fluidised bed (1) are removed from the smoke gases by a separator (6) and fed to a dust burner (9). When additional combustion air is introduced, the suspended components are burnt up at temperatures far above those of the fluidised bed (1). A burner muffle (11) ensures that the flame jet (12) is guided towards the fluidised bed (1) and that the liquid slag (13), which drains off onto the fluidised bed, is separated. <IMAGE>

Description

Vorrichtung zum Nachverbrennen von brennbaren Schwebebe-Device for the afterburning of combustible suspended

standteilen aus den Rauchgasen einer Wirbelschichtfeuerung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.components from the flue gases of a fluidized bed furnace The invention relates to a device according to the preamble of the claim.

Bei Wirbelschichtfeuerungen besteht ein Problem darin, daß mit den abziehenden Rauchgasen kleinere Partikel aus der Wirbelschicht ausgetragen werden, die mit den Gasen in die nachgeschalteten Kesselzüge gelangen. Da sich die Rauchgase und diese Partikel dabei abkühlen, können die brennbaren Bestandteile, die in diesem Flugstaub enthalten sind, nicht mehr ausbrennen. Ein großer Nachteil von Wirbelschichtfeuerungen besteht daher in dem schlechten Feuerungswirkungsgrad durch Unverbranntes im Flugstaub. Eine Möglichkeit dieses Problem wenigstens teilweise zu beheben besteht darin, den Flugstaub in geeigneten Filtern abzuscheiden und in die Wirbelschicht zurückzuführen. Da der Flugstaub jedoch in praktisch kaltem Zustand in die Wirbelschicht eingespeist wird und seine Verweilzeit wegen der kleinen Körnung nur gering ist, wird ein Großteil dieses rückgeführten Flugstaubes aus der Wirbelschicht wieder ausgetragen, noch bevor er verbrannt ist.In fluidized bed combustion there is a problem that with the exhausting flue gases, smaller particles are discharged from the fluidized bed, which get into the downstream boiler trains with the gases. As the smoke and these particles cool down in the process, the flammable constituents in this can Do not burn out any more flue dust. A major disadvantage of fluidized bed combustion therefore consists in the poor firing efficiency due to the unburned matter in the fly ash. One way to at least partially remedy this problem is to use the Separate flue dust in suitable filters and return it to the fluidized bed. However, since the fly ash is fed into the fluidized bed in a practically cold state and its residence time is only short because of the small grain size, becomes a large part this returned fly ash is still discharged from the fluidized bed before he's burned.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine geeignete Vorrichtung zu schaffen, mit der die brennbaren Schwebebestandteile aus den Rauchgasen völlig verbrannt werden können.The invention was based on the object of a suitable device to create with which the flammable particles in suspension from the flue gases completely can be burned.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besitzt die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale.The device according to the invention has the characteristics of Patent claim 1 mentioned features.

Der Flugstaub bzw. Flugkoks wird durch geei,iete Einrichtungen wie Elektro- oder Schlauchfilter am Kesselende oder zwischen der Wirbelschicht und den nachgeschalteten Kesselzügen in einem Heißentstauber (Zyklon) abgeschieden und durch eine Fördereinrichtung, etwa ein pneumatisches Fördersystem, zum Staubbrenner geführt. Im Staubbrenner erfolgt unter Beigabe von zusätzlicher Verbrennungsluft eine Verbrennung bei Temperaturen von über 1000 0C, d.h. bei Temperaturen, die wesentlich über denen der Wirbelschicht von etwa 850 OC liegen. Diese hohen Temperaturen reichen in Verbindung mit der Verweilzeit des Staubes aus, das Unverbrannte völlig nachzuverbrennen.The airborne dust or airborne coke is produced by suitable devices such as Electric or bag filters at the end of the boiler or between the fluidized bed and the downstream boiler passes in a hot dust extractor (cyclone) separated and through a conveyor, such as a pneumatic conveyor system, led to the dust burner. Combustion takes place in the dust burner with the addition of additional combustion air at temperatures of over 1000 0C, i.e. at temperatures significantly above those the fluidized bed of about 850 OC. These high temperatures range in conjunction with the lingering time of the dust, the unburned material is completely afterburned.

Die niedrigeren Temperaturen der Wirbelschicht reichten wegen der geringen Verweilzeit des Staubes hierzu nicht aus.The lower temperatures of the fluidized bed were sufficient because of the short residence time of the dust is not sufficient for this.

Es muß gesichert sein, daß die entstehende, aufschmelzende Asche ordnungsgemäß abgeführt wird und daß die Wände des Feuerraumes vor Verschlackung bewahrt werden. Dieses wird erreicht durch eine dem Staubbrenner nachgeschaltete Brennermuffel, die gleichzeitig der besseren Verbrennung dient. Die flüssige Schlacke scheidet sich in der Brennermuffel ab und tropft in die Wirbelschicht. In der Wirbelschicht kühlt sie sich ab und kann in trockenem Zustand mit der Wirbelschichttasche abgezogen werden. Die Neigung der Brennermuffel sollte so sein, daß der Flammenstrahlt des Staubbrenners auf die Oberfläche der Wirbelschicht gerichtet ist. Da die Wirbelschicht einen sehr hohen Wärmeübergang und eine innige Durchmischung hat, erfolgt durch den auftreffenden Flammenstrahl keine Aufschmelzung der Wirbelschicht.It must be ensured that the resulting, melting ash properly is discharged and that the walls of the furnace are protected from slagging. This is achieved by a burner muffle downstream of the dust burner, which at the same time serves for better combustion. The liquid slag separates settles in the burner muffle and drips into the fluidized bed. In the fluidized bed it cools down and can be removed in a dry state with the fluidized bed bag will. The incline of the burner muffle should be such that the flame radiates from the Dust burner is directed to the surface of the fluidized bed. Because the fluidized bed has a very high heat transfer and intimate mixing takes place through the impinging flame beam does not melt the fluidized bed.

Zur Erzeugung der notwendigen hohen Temperaturen, die vorzugsweise doppelt 8o hoch sind wie die Temperatur der Wirbelschicht, empfiehlt es sich, die Verbrennungsluft vorzuwärmen. Die mit dem Staubbrenner erzeugte Wärme ist wirtschaftlich zu nutzen. Sie wird teils in die Wirbelschicht eingebunden und teils den heißen Rauchgasen mitgeteilt.To generate the necessary high temperatures, preferably twice as high as the temperature of the fluidized bed, it is recommended that the Preheat combustion air. The one produced with the dust burner Heat can be used economically. It is partly integrated into the fluidized bed and partly communicated to the hot smoke gases.

Die beigefügte Zeichnung stellt in einer einzigen Figur einen senkrechten Schnitt durch eine Wirbelschicht-Anlage als Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.The attached drawing represents a vertical figure in a single figure Section through a fluidized bed system as an embodiment of the invention.

Einer Wirbelschicht 1 wird durch eine Lochplatte 2 aus einer Verteilerkammer 3 Verbrennungsluft zugeführt. Die Zufuhr des Verbrennungsgutes erfolgt durch Zuteilrohre 4 aus einem nicht dargestellten Brennstoffvorrat.A fluidized bed 1 is made of a distribution chamber through a perforated plate 2 3 Combustion air supplied. The combustion material is supplied through feed pipes 4 from a fuel supply, not shown.

Die in die Wirbelschicht 1 eingespeisten oder dort entstehenden Feinkornanteile des Brennstoffes werden von den Rauchgasen an der Oberfläche der Wirbelschicht 1 ausgetragen und durchziehen mit dem Rauchgas die Kesselzüge 5. In einem eingebauten Filter 6 wird der Flugstaub ausgeschieden. Er gelangt in eine Fördereinrichtung 7 und wird durch eine Förderleitung 8 z.B. auf pneumatischem Wege zu einem Staubbrenner 9 geführt.The fine grain fractions fed into the fluidized bed 1 or arising there of the fuel are removed from the flue gases on the surface of the fluidized bed 1 discharged and run through the boiler flues 5 with the flue gas Filter 6 removes the fly ash. It gets into a conveyor 7 and becomes a dust burner through a conveying line 8, e.g. pneumatically 9 led.

Dem Staubbrenner 9 wird durch ein Gebläse 10 ggfs. vorgewärmte Verbrennungsluft zugeführt. Bei der Verbrennung des Flugstaubes bzw. Flugkokses werden Temperaturen deutlich über 1000 0C angestrebt. Eine dem Staubbrenner 9 nachgeschaltete Brennermuffel 11 dient der vollen Ausbildung der Flamme und der vollständigen Verbrennung. Sie leitet den Flammenstrahl 12 auf die Oberfläche der Wirbelschicht 1, und sie ermöglicht durch eine entsprechende Ausbildung die Erzeugung einer solchen Strömung, z.B. eines Dralls, daß sich die geschmolzene Schlacke 13 abscheidet. Die geschmolzene Schlacke 13 läuft an den Wänden der Brennermuffel 11 nach unten und tropft in die Wirbelschicht 1, wo sie abkühlt und granuliert.The dust burner 9 is optionally preheated combustion air by a fan 10 fed. When the airborne dust or airborne coke is burned, temperatures Aimed at well above 1000 0C. A burner muffle connected downstream of the dust burner 9 11 is used to fully develop the flame and complete combustion. she directs the flame jet 12 onto the surface of the fluidized bed 1, and it enables the creation of such a flow, e.g. a Swirl that the molten slag 13 is deposited. The melted one slag 13 runs down the walls of the burner muffle 11 and drips into the fluidized bed 1, where it cools and granulates.

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Claims

Patent claim 1. Device for the afterburning of combustible Suspended components from the flue gases of a fluidized bed furnace, marked by a known per se separator (6) in the flue gas stream (5) and by a with the separated suspended matter and with additional combustion air to be charged dust burner (9) to generate combustion temperatures 1000 OC 2. Device according to claim 1, characterized by a dust burner (9) Downstream burner muffle (11) as a combustion aid and slag separator.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized by a the flame jet (12) of the dust burner (9) and the liquid slag (13) of the post-burned suspended matter to the fluidized bed (1) conductive burner muffle (11).

4. Apparatus according to claim 1, characterized by a device to preheat the combustion air.