WÄLZMÜHLE MIT SPERRGASBEAUFSCHLAGUNG

Beschreibung

[0001] Die Erfindung richtet sich auf eine Wälzmühle, insbesondere Kohlemühle, umfassend ein Mühlengehäuse mit einem rotierenden Mahlteller mit darauf aufliegenden Mahlwerkzeugen, insbesondere Mahlwalzen, einer Mahlgutzuführung, einem Sichter, einem Mahlgutaustrag, mindestens einer den Mühleninnenraum im Bereich beweglicher Mühlenelemente gegen die Außenatmosphäre abdichtenden Sperrgasabdichtung und einer Traggaszuführung, wobei die Wälzmühle im Überdruckbetrieb betreibbar ist. Weiterhin richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Wälzmühle. Eine derartige Wälzmühle ist aus DE 3244362 bekannt.

[0002] Wälzmühlen werden unter anderem im Bereich von Kohlekraftverksanlagen für die Mahlung der in der Brennkammer eines Dampferzeugers zu verbrennenden Kohle verwendet. Der prinzipielle Aufbau von Wälzmühlen oder auch Vertikalmühlen besteht aus einem Mühlengehäuse mit darin angeordnetem rotierenden Mahlteller, auf den aufliegende Mahlwerkzeuge aufgrund ihres Eigengewichtes, aber auch durch Aufbringung zusätzlicher Federkraft oder hydraulischer Kraft mittels Hydraulikzylindern angepresst werden. Diese Mahlwerkzeuge können Kugeln oder auch zylindrische, kegelige oder ballige Walzen sein. Die Materialaufgabe für die im hier zu betrachtenden Fall zu vermahlende Stein- oder Braunkohle, erfolgt mittels einer Schurre von oben oder schräg oben oder aber auch durch ein zentrales Kohleaufgaberohr als Mahlgutzuführung auf die Mitte des Mahltellers. Das aufgegebene Mahlgut wird beim Betrieb der Mühle durch die wirkenden Fliegkräfte zum Tellerrand bewegt. Auf dem Weg dorthin wird das Mahlgut von den Mahlwerkzeugen erfasst und ein- oder mehrfach überrollt. Dabei wird es zerkleinert. Es entsteht ein Gemisch aus grob und fein zerkleinertem Material. Der Mühlen- oder Mahlprozess wird so eingestellt, dass sich ein optimiertes Mahlbett, d.h. eine Schicht aus vermahlenem Mahlgut, auf dem Mahlteller ausbildet. Über eine Traggaszuführung, beispielsweise ein Düsenring am Rand des Mahltellers oder der Mahlschüssel, wird ein Traggas, in der Regel Luft, in die Wälzmühle eingeblasen. Der hier eintretende Luftstrom ist nach oben gerichtet und nimmt das leichtere, aufgemahlene Mahlgut nach oben zu einem dort innerhalb des Mühlengehäuses angeordneten Sichter oder Separator mit und trägt das gemahlene Mahlgut dann über einen Mahlgutaustrag aus dem Mühlengehäuse aus. Der Sichter oder Separator dient zur Trennung von Grob- und Feingut. Das Feingut wird von dem Traggas durch den Sichter hindurch zu dem Mahlgutaustrag und dann aus der Wälzmühle heraus ausgetragen, während das Grobgut wieder nach unten auf den Mahlteller fällt und erneut gemahlen wird.

[0003] Aufgrund von Umweltdiskussionen stehen derzeit sogenannte "CO₂-freie" Kohlekraftwerke in der Entwicklung. Diese werden mit Verfahren betrieben, bei denen am Ende der Rauchgasreinigung CO₂ aus dem Rauchgas abgeschieden und beispielsweise verflüssigt und dann einer Lagerung zugeführt wird. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, Kohlekraftwerke mit CO₂-Abtrennung auf Basis des sogenannten Oxyfuel-Prozesses zu betreiben. Bei diesem Verfahren wird der Luft vor der Brennkammer bzw. dem Kessel des Dampferzeugers mittels einer Luftzerlegungsanlage der Stickstoff entzogen, so dass der Verbrennung nahezu reiner Sauerstoff zugeführt wird. Um in der Brennkammer ein einer Verbrennung mit Luft ähnliches Temperaturniveau zu erhalten, müssen bei diesem Verfahren etwa zwei Drittel der Rauchgase nach ihrer Abkühlung zur Feuerung zurückgeführt werden. Hierbei kann behandeltes Rauchgas, aber auch unbehandeltes Rauchgas zurückgeführt werden. Bei ausreichend hoher Rauchgastemperatur kann das Rezirkulationsgas (Rauchgas) für die Mahltrocknung der Kohle genutzt werden. Das Rezirkulationsgas wird in diesem Falle als Traggas der Wälzmühle zugeführt.

[0004] Weiterhin weisen derartige Wälzmühlen verschiedene bewegte oder bewegliche Mühlenelemente auf, die während des Betriebs der Wälzmühle im Überdruckbetrieb gegen einen Austritt des Mühlentraggases aus dem Mühlengehäuse heraus in die Außenatmosphäre abgedichtet sein müssen. Hierzu weisen diese Mühlenelemente entsprechende Dichtungen auf, wobei diese Abdichtung auch mit sogenanntem Sperrgas oder Sperrluft erfolgen kann, wobei die Mühlenelemente dann mit gegen die Außenatmosphäre abdichtenden Sperrgasabdichtungen versehen sind. Solche abdichtenden Sperrgasabdichtungen können im Bereich der Lagerung des beispielsweise um ein zentrales Kohleeinlaufrohr als Mittelachse rotierenden dynamischen Sichters angeordnet sein, wobei dann Sperrluft oder Sperrgas in den zwischen der Außenseite des zentralen Kohleeinlaufrohres und der Innenseite des rotierenden Sichters ausgebildeten Spalt eingeleitet und ins Innere des Mühlengehäuses ausgeblasen wird. Eine andere abdichtende Sperrgasabdichtung kann im Bereich der Achsführung der Mahlwerkzeuge ausgebildet sein. Dort ist durch entsprechende abdichtende Sperrgasabdichtungen sichergestellt, dass keine Innenluft bzw. kein Traggas aus dem Mühlengehäuse nach außen austreten kann. Abdichtende Sperrgasabdichtungen können auch noch im Bereich der Zugstangen sowie im Bereich des Sockelbodens vorgesehen sein. Im Rahmen des Konzeptes von Steinkohlekraftwerken mit CO₂-Abtrennung auf Basis eines Oxyfuel Prozesses ist nun auch schon im Aufsatz von A. Kather et al., Steinkohlenkraftwerk mit CO2-Abtrennung auf Basis des Oxyfuel-Prozesses, 38. Kraftwerktechnisches Kolloquium 2006, erörtert worden, die Luft des Sperrluftmassenstromes durch gereinigtes und entfeuchtetes CO₂-Rezirkulat zu ersetzen. Allerdings sind die abdichtenden Sperrluft- bzw. Sperrgasabdichtungen nicht vollkommen dicht, so dass bei einer solchen Vorgehensweise bei einer anzunehmenden Leckagerate von 5% des Sperrgases dann ca. 26 t CO₂ täglich an die Mühlenumgebung entweichen würden. Da CO₂ eine höhere Dichte als Luft besitzt, würde es sich in der Umgebung der am Boden stehenden Mühlen anreichern, was aus Gründen der Betriebssicherheit nicht zulässig ist. Als mögliche Gegenmaßnahme könnten die Mühlen eingehaust und diese Räume dann mit Absaugungen versehen werden. Dies führt aber zu einem deutlich erhöhten konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand mit einer entsprechenden Verteuerung derartiger Wälzmühlen. Nimmt man hingegen den Eintrag von Luftstickstoff in den Prozess durch Verwendung von normaler Umgebungsluft als Sperrluft in Kauf, dann führt dies zu einer Absenkung der maximal erreichbaren CO₂-Konzentration um 3 %-Punkte im trockenen Rauchgas hinter dem Dampferzeuger, wodurch die durch die Rezirkulation des CO₂-Rauchgases vorgesehene positive Wirkung vermindert wird und ein entsprechend schlechterer Wirkungsgrad gegenüber Kraftwerken ohne Sperrlufteintrag entsteht.

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die eine Verwendung von rezirkuliertem Rauchgas als Sperrgas ohne signifikante Beeinträchtigung der Mühlenumgebung ermöglicht.

[0006] Bei einer Wälzmühle der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest die mindestens eine Sperrgasabdichtung eine erste Dichtkammer und eine zweite Dichtkammer umfasst, wobei die erste Dichtkammer mit einem Sperrgas mit gegenüber dem im Mühleninnenraum während des Mühlenbetriebes herrschenden Mühlendruck erhöhtem Sperrgasdruck und die zweite Dichtkammer mit einem Sperrgas mit gegenüber dem Sperrgas der ersten Dichtkammer geringeren Sperrgasdruck beaufschlagt ist und an der zweiten Dichtkammer eine das Sperrgas aus der zweiten Dichtkammer abführende Ableitung, insbesondere eine Leitung, angeordnet ist.

[0007] Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer Wälzmühle nach einem der Ansprüche 1-10, bei welchem der ersten Dichtkammer und/oder der zweiten Dichtkammer rückgeführtes CO₂-haltiges Rauchgas, insbesondere eines Kohlekraftwerkes, dessen Brennkammer entsprechend dem Oxyfuel-Prozess Sauerstoff statt Luft zur Verbrennung zugeführt wird, als Sperrgas oder Sperrgasbestandteil zugeführt und aus der zweiten Dichtkammer abgeführt wird.

[0008] Aufgrund der Erfindung ist es möglich, eine abdichtende Sperrgasabdichtung auszubilden, die mit CO₂-haltigem, rezirkuliertem Rauchgas als Sperrgas betrieben wird, bei welcher aber dennoch die Leckageraten so gering gehalten werden können, das eine Beeinträchtigung der Mühlenumgebung aufgrund austretenden CO₂-haltigen Gases nicht eintritt. Die Erfindung ermöglicht es, die erste Dichtkammer mit dem CO₂-haltigen Rauchgas zu beaufschlagen. Hierbei wird das Rauchgas zweckmäßigerweise mit einem Druck der ersten Dichtkammer zugeführt, der höher als der Mühleninnenraumdruck ausgebildet ist. Das in die erste Dichtkammer eingetragene CO₂-haltige Sperrgas tritt aus der ersten Dichtkammer die entsprechenden Lüftungswege abdichtend in den Mühleninnenraum oder den Innenraum des abzudichtenden Mühlenelementes ein. Ebenso tritt das CO₂-haltige Sperrgas in die nach außen zur Außenatmosphäre von der Dichtkammer aus führenden Strömungswege ein. In Bezug auf die erste Dichtkammer dann in stromabwärtiger Lage dieser nach außen führenden Leitungen oder Strömungswege ist dann die zweite Dichtkammer angeordnet, in welche die entsprechenden - wobei es sich gegebenenfalls auch um lediglich einen Strömungsweg handeln kann - Strömungswege einmünden. In der zweiten Dichtkammer herrscht ein gegenüber der ersten Dichtkammer verminderter Druck, insbesondere herrscht in der zweiten Dichtkammer auch ein Druck der kleiner gleich dem äußeren Atmosphärendruck ausgebildet ist. Hierdurch bildet sich in der zweiten Dichtkammer eine Art Saugkammer aus, die einerseits das CO₂-haltige Sperrgas aus der jeweils ersten Dichtkammer ansaugt. Darüber hinaus wird in die zweite Dichtkammer aber auch über etwaige bestehende Leckageöffnungen oder Verbindungen oder Strömungswege von der Außenseite Luft in die zweite Dichtkammer angesaugt. Hierdurch bildet sich in der zweiten Dichtkammer ein Sperrgas mit einer gegenüber der ersten Dichtkammer verminderten CO₂-Konzentration aus. Weiterhin ist an der zweiten Dichtkammer dann noch eine das Sperrgas oder das Sperrgas/Luftgemisch abführende Leitung oder Ableitung angeordnet oder ausgebildet, durch die hindurch das Sperrgas bzw. Sperrgas/Luftgemisch aus der zweiten Dichtkammer gezielt abgeführt und gegebenenfalls an deren Ende gezielt aufgefangen wird. Hierdurch ist vermieden, dass das Sperrgas oder das Sperrgas/Luftgemisch aus der zweiten Dichtkammer unmittelbar in die Außenatmosphäre in der Mühlenumgebung entweicht.

[0009] Kurz zusammengefasst besteht die Erfindung also in ihrem wesentlichen Aspekt darin, eine abdichtende Sperrgasabdichtung dadurch auszubilden, dass eine erste Dichtkammer vorhanden ist, in die CO₂-haltiges Sperrgas im Überdruck eingeleitet wird. Hierdurch werden die Zugänge und Strömungswege vom und zum Mühleninnenraum durch das Sperrgas abgedichtet. Das durch Leckageöffnungen oder entsprechende Strömungswege nach außen zur Außenseite der Mühle drängende Sperrgas wird mithilfe der zweiten Dichtkammer aufgefangen. Darüber hinaus herrscht in der zweiten Dichtkammer gegenüber der ersten Dichtkammer ein geringerer Druck, so dass das "Leckage"-Sperrgas der ersten Dichtkammer von der zweiten Dichtkammer auch angesaugt wird. Weiterhin wird durch die zweite Dichtkammer auch von außen Luft angesaugt, wodurch verhindert wird, dass CO₂-haltiges Sperrgas nach außen dringen kann, da über diese Leckage-Strömungswege Außenluft in die zweiten Dichtkammer eingesaugt wird. Aus der zweiten Dichtkammer wird das Sperrgas bzw. das Sperrgas/Luftgemisch dann über eine Leitung oder Ableitung gezielt abgeführt.

[0010] Im einfachsten Fall ist also lediglich eine mit CO₂-haltigem Sperrgas beaufschlagte erste Dichtkammer mit erhöhtem Sperrgasdruck und eine zweiten Dichtkammer mit dem gegenüber geringeren Sperrgasdruck und eine an der zweiten Dichtkammer angeordnete, das Sperrgas abführende Ableitung notwendig. Mithilfe dieser Konstruktion wird verhindert, dass CO₂-haltiges Sperrgas im Bereich der Sperrgasabdichtung nach außen in die Atmosphäre austritt und die Umgebung der Mühle beeinträchtigt. Andererseits ist es damit aber möglich, CO₂-haltiges Rauchgas sowohl in die Wälzmühle als Traggas zu rezirkulieren als auch als Sperrgas zu verwenden, so dass die damit mögliche positive Beeinflussung des Wirkungsgrades der CO₂-Verdichtung des Kraftwerkes beim Betrieb nach dem Oxyfuel-Prozess genutzt werden kann.

[0011] Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

[0012] Hierbei ist die Ausbildung des Sperrgasdruckes der zweiten Dichtkammer mit einem Druck kleiner gleich dem Atmosphärendruck insofern von Vorteil, als dadurch ein ansaugender Effekt der zweiten Dichtkammer in Bezug auf die umgebende Außenluft erzeugt und durch etwaige vorhandene Leckageöffnungen oder Leckage-Strömungswege Luft angesaugt wird, wodurch ein Austritt von CO₂-haltigem Sperrgas durch eben diese Leckageöffnungen oder -Strömungswege nach außen verhindert wird.

[0013] Von ganz besonderem Vorteil ist die Anwendung einer solchen erfindungsgemäßen Sperrgasabdichtung bei einer Wälzmühle, bei der das Sperrgas der ersten Dichtkammer und/oder der zweiten Dichtkammer rückgeführtes CO₂-haltiges Rauchgas, insbesondere eines Kohlekraftwerkes, dessen Brennkammer entsprechend dem Oxyfuel-Prozess Sauerstoff statt Luft zur Verbrennung zugeführt wird, ist.

[0014] Hierbei kann das Sperrgas von erster und/oder zweiter Dichtkammer ein CO₂-haltiges Rauchgas mit zugemischtem Sauerstoffanteil sein, was die Erfindung ebenfalls vorsieht.

[0015] Um die erste Dichtkammer als quasi Hauptdichtkammer zur Abdichtung des Mühleninnenraumes auszubilden und die zweite Dichtkammer quasi zur Abdichtung der ersten Dichtkammer zur Außenatmosphäre hin auszubilden, sieht die Erfindung weiterhin vor, dass die erste Dichtkammer eine zum Mühleninnenraum nächst gelegene erste Dichtkammer und die zweite Dichtkammer eine für aus der ersten Dichtkammer austretendes Sperrgas stromabwärts gelegene und in Bezug auf eine Strömungsverbindung zum Mühleninnenraum eine vom Mühleninnenraum entfernt gelegene und zur Außenatmosphäre nächst gelegene zweite Dichtkammer ist.

[0016] Die Wälzmühle kann zur Abdichtung eines oder mehrerer Mühlenelemente eine oder mehrere Sperrgasabdichtungen im Bereich der Sockelbodenabdichtung und/oder im Bereich der Sichterantriebsabdichtung und/oder im Bereich der Zugstangenabdichtung und/oder im Bereich der Mahlwalzenabdichtung aufweisen, wobei gemäß vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung jeder dieser Sperrgasabdichtungen zugeführtes Sperrgas rückgeführtes CO₂-haltiges Rauchgas eines nach dem Oxyfuel arbeitenden Kohlekraftwerkes ist. Hierbei können mehrere der Sperrgasabdichtungen, insbesondere aber mindestens eine Sperrgasabdichtung mit einer ersten und zweiten Dichtkammer ausgestattet sein. Insbesondere sind die Sperrgasabdichtungen im Bereich der Sockelbodenabdichtung und/oder im Bereich der Sichterantriebsabdichtung und/oder im Bereich der Mahlwalzenabdichtung mit einer ersten und zweiten Dichtkammer versehen, wobei eine solche Sperrgasabdichtung auch im Bereich der Zugstangenabdichtung durchaus ausgebildet sein kann.

[0017] Von besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Wälzmühle dann, wenn die Wälzmühle Bestandteil einer auf Basis des Oxyfuel-Prozesses mit CO₂-Abtrennung betriebenen Kohlekraftwerksanlage, insbesondere eines Steinkohlekraftwerkes ist, was die Erfindung ebenfalls vorsieht.

[0018] Hierbei ist es dann weiterhin möglich, dass auch die Traggaszuführung der Mühle in Leitungsverbindung mit der Rauchgasleitung für rückgeführtes, vorzugsweise gereinigtes und entfeuchtetes, CO₂-haltiges Rauchgas eines Kohlekraftwerkes, dessen Brennkammer entsprechend dem Oxyfuel-Prozess Sauerstoff statt Luft zur Verbrennung zugeführt wird, steht. Damit wird dann die Mühle als insgesamt sowohl auf der Traggasseite als auch auf der Sperrgasseite mit CO₂-haltigem rezirkuliertem Rauchgas betriebene Wälzmühle ausgebildet.

[0019] Um bei einer Wälzmühle mit statischem Sichter Leckageaustritte durch Durchführungen, durch welche Wellen zur Verstellung von im Mühleninnenraum angeordneten Sichterklappen durch den oberen Gehäusedeckel in den Mühleninnenraum geführt sind, zur Außenatmosphäre hin abzudichten, sieht die Erfindung vor, diese Durchführungen mit einer in einer Einhausung ausgebildeten Einhausungskammer zu überdecken. Die Erfindung zeichnet sich daher in Ausgestaltung weiterhin dadurch aus, dass in dem oberen Gehäusedeckel eine Durchführungen in den Mühleninnenraum, insbesondere Durchführungen für Wellen, überdeckende, eine Einhausungskammer mit angeschlossener Abführleitung ausbildende Einhausung ausgebildet ist.

[0020] In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass einer Sperrgasabdichtung im Bereich der Sockelbodenabdichtung 27-33 %, einer zweiten Sperrgasabdichtung im Bereich der Sichterantriebsabdichtung 36-44 %, einer dritten Sperrgasabdichtung im Bereich der Mahlwalzenabdichtung 21,5-26,5 % und einer vierten Sperrgasabdichtung im Bereich der Zugstangenabdichtung 5,5-6,5 % des der Wälzmühle insgesamt zugeführten Sperrgasmassenstromes zugeführt wird.

[0021] Weiterhin zeichnet sich das Verfahren noch dadurch aus, dass der Traggaszuführung vorzugsweise gereinigtes und entfeuchtetes CO₂-haltiges Rauchgas als Mühlentraggas oder Mühlentraggasbestandteil zugeführt wird, wobei das Rauchgas vorzugsweise von einem Kohlekraftwerk stammt, dessen Brennkammer entsprechend dem Oxyfuel-Prozess Sauerstoff statt Luft zur Verbrennung zugeführt wird.

[0022] Schließlich ist gemäß Ausgestaltung der Erfindung noch vorgesehen, dass aus Durchführungen, insbesondere Durchführungen für Wellen, austretendes Leckagegas mittels einer auf dem oberen Gehäusedeckel angeordneten Einhausungskammer mit angeschlossener Abführleitung aufgefangen und abgeführt wird.

[0023] Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1

in schematischer Darstellung eine Wälzmühle mit dynamischem Sichter,

Fig. 2

eine Sperrgasabdichtung im Bereich der Sichterantriebsabdichtung,

Fig. 3

eine Sperrgasabdichtung im Bereich der Sockelbodenabdichtung,

Fig. 4

eine Sperrgasabdichtung im Bereich der Zugstangenabdichtung und in

Fig. 5

in schematischer Darstellung eine Wälzmühle mit statischem Sichter.

[0024] Die in Figur 1 insgesamt mit 1 bezeichnete Wälzmühle, bei der es sich um eine Kohlemühle handelt, weist ein insgesamt mit 2 bezeichnetes Mühlengehäuse auf, das das eigentliche Mühlengehäuse 2a und ein Sichtergehäuse 2b umfasst. In dem Mühlengehäuse 2a ist bodenseitig auf einem Mahlschüsselträger 3 ein rotierender Mahlteller 4 angeordnet. Auf dem rotierenden Mahlteller 4 liegen Mahlwalzen 5 als Mahlwerkzeuge auf. Die Mahlwalzen werden mithilfe eines Druckrahmens 6, an dem Zugstangen 7 angreifen, auf den Mahlteller 4 gedrückt. Der Mahlschüsselträger 3 ist auf einem Getriebe 34 angeordnet, welcher seinerseits auf einem Fundament 35 aufsteht. Zentral im oberen Bereich des Sichtergehäuses 2b ist ein Sichter 8 angeordnet, der um eine zentrale Mahlgutzuführung 9 in Form eines zentralen Mahlguteinlaufrohres herum rotierend an der Außenseite der Mahlgutzuführung 9 mittels einer hängenden Lagerung 10 befestigt ist. Aus dem Sichtergehäuse 2b führen zwei Mahlgutausträge 11 hinaus. Im unteren Bereich des Mühlengehäuses 2a ist in Höhe des Mahlschüsselträgers 3 eine Traggaszuführung 12 ausgebildet. In ihrem Betriebszustand wird der Wälzmühle 1 durch die Traggaszuführung 12 CO₂-haltiges rezirkuliertes Rauchgas als Traggas derart zugeführt, dass die Mühle 1 im Überdruck betrieben wird. Durch die Mahlgutzuführung 9 wird Kohle zentral auf den Mahlteller 4 zwischen den Mahlwalzen 5 aufgebracht und durch den rotierenden Mahlteller 4 nach außen zum Tellerrand hin bewegt. Dabei gerät das Mahlgut unter die Mahlwalzen 5 und wird zerkleinert. Von dem Traggasstrom wird das zerkleinerte Mahlgut in dem Mühlengehäuse 2a mitgerissen und nach oben zum Sichter 8 getragen. Feingut durchströmt zusammen mit dem Traggas den rotierenden Sichter 8 und wird durch die Mahlgutausträge 11 aus dem Sichtergehäuse 2b ausgetragen.

[0025] Die Wälzmühle 1 weist eine Reihe von beweglichen Mühlenelementen auf, wie z.B. den Mahlteller 4 mit zugeordnetem Mahlschüsselträger 3 und Sockelboden 32, den Sichter 8 mit zugeordnetem Antrieb und zugeordneter Lagerung, die Mahlwalzen 5 mit jeweils zugeordneter Lagerung und zugeordnetem Antrieb sowie die Zugstangen 7 mit gegeneinander beweglichen Elementen.

[0026] Damit während des Überdruckbetriebes kein CO₂-haltiges Traggas aus dem Mühleninnenraum 31 nach außen treten kann, sind im Bereich der Sockelbodenabdichtung 13, in welcher das Mühlengehäuse 2a nach unten mit einer Bodenfläche 32, dem Sockelboden, zwischen Mahlschüsselträger 3 und Mühlengehäusewand 33 abgedichtet ist, mit einer abdichtenden Sperrgasabdichtung 14 versehen. Ebenso ist die Wälzmühle im Bereich der Sichterantriebsabdichtung 15 mit einer zweiten Sperrgasabdichtung 16 versehen. Eine dritte Sperrgasabdichtung 17 ist im Bereich der Mahlwalzenabdichtung 18 an jeder der Mahlwalzen 5 ausgebildet und angeordnet. Schließlich ist eine vierte Sperrgasabdichtung 19 im Bereich der Zugstangenabdichtung 20 ausgebildet. Allen vier Sperrgasabdichtungen 14, 16, 18 und 20 wird über eine Leitung 21 CO₂-haltiges, rezirkuliertes Rauchgas als Sperrgas zugeführt, wobei das Sperrgas der Sperrgasabdichtung 14 der Sockelbodenabdichtung 13 über eine Abzweigleitung A, der dritten Sperrgasabdichtung 17 der Mahlwalzenabdichtung 18 über eine Abzweigleitung B, der vierten Sperrgasabdichtung 19 der Zugstangenabdichtung 20 über eine Abzweigleitung C und der zweiten Sperrgasabdichtung 16 der Sichterantriebsabdichtung 15 über eine Abzweigleitung D zugeführt wird. Hierbei wird das Sperrgas mit einem Druck zugeführt, der höher als der Mühleninnendruck während des Mahlbetriebes ist, so dass das zugeführte CO₂-haltige Sperrgas über als Leckageöffnungen ausgebildete Strömungswege mit geringer Strömungsgeschwindigkeit in den Mühleninnenraum 31 eintritt und somit den Austritt des den Überdruck im Mühleninneren bewirkenden, ebenfalls CO₂-haltigen Traggases über diese möglichen Leckage-Strömungswege verhindert.

[0027] Mindestens eine abdichtende Sperrgasabdichtung, im vorliegenden Falle die zweiten Sperrgasabdichtung 16 im Bereich der Sichterantriebsabdichtung 15 und die Sperrgasabdichtung 14 im Bereich der Sockelbodenabdichtung 13, weisen dabei zwei Dichtkammern, nämlich jeweils eine erste Dichtkammer 22a, 22b und eine zweite Dichtkammer 23a, 23b auf. An der jeweiligen zweiten Dichtkammer 23a, 23b ist weiterhin jeweils eine Ableitung in Form einer abführenden Leitung 24a, 24b angeordnet.

[0028] Die Fig. 2 zeigt schematisch einen Teilausschnitt aus der hängenden Lagerung 10, mittels welcher ein um die Mahlgutzuführung 9 herum rotierender Bereich 26 des Sichters 8 angetrieben wird und gelagert ist. Zur Abdichtung eines feststehenden Teiles 25 gegen das rotierende und antreibende Teil 26 ist im Verlauf der Dichtfläche 27 sowohl eine erste Dichtkammer 22b als auch eine zweiten Dichtkammer 23b ausgebildet und angeordnet. Der ersten Dichtkammer 22b wird rezirkuliertes CO₂-haltiges Rauchgas über eine Leitung 28 während des Betriebes der Mühle mit gegenüber dem im Mühleninnenraum 31 herrschenden überdruck höherem Druck zugeführt. Aus der ersten Dichtkammer 22 tritt das CO₂-haltige Sperrgas im Bereich der Dichtflächen 27 ein und strömt über Strömungswege in Pfeilrichtung 29 in das Innere des Mühlengehäuses 2. Bei der ersten Dichtkammer 22b handelt es sich somit um die zum Mühleninnenraum 31 nächst gelegene Dichtkammer. Aus der ersten Dichtkammer 22b tritt das Sperrgas aber auch in die entgegen gesetzte Richtung in den Spalt zwischen den Dichtflächen 27 ein. Hier ist dann in einer aufgrund der Strömungswege für das Sperrgas in Bezug auf die erste Dichtkammer 22b stromabwärts gelegene zweite Dichtkammer 23b angeordnet und ausgebildet, so dass das Sperrgas aus dem Spalt zwischen den Dichtflächen 27 in die zweite Dichtkammer 23b eintritt.

[0029] Die zweite Dichtkammer 23b stellt in Bezug auf eine Strömungsverbindung zum Mühleninnenraum 31 gegenüber der ersten Dichtkammer 22b eine entfernt gelegene, dafür aufgrund der von ihr ausgehenden weiteren Strömungswege aber zur Außenatmosphäre nächst gelegene zweite Dichtkammer 23b dar. In der zweiten Dichtkammer 23b wird ein gegenüber dem Sperrgasdruck der ersten Dichtkammer 22b geringerer Sperrgasdruck eingestellt. Aus der zweiten Dichtkammer 23b wird das darin befindliche Sperrgas über die abführende Leitung 24b abgeführt. Da in der zweiten Dichtkammer 23b vorzugsweise ein Sperrgasdruck kleiner gleich dem außenseitigen Atmosphärendruck herrscht, wird in Richtung des Pfeiles 30 Luft von außen in die zweite Dichtkammer 23b eingesaugt. Hierdurch wird nun verhindert, dass aus der zweiten Dichtkammer 23b Sperrgas nach außen austreten kann. Statt dessen wird sowohl das aus der ersten Dichtkammer 22b zugeführte Sperrgas als auch die von außen eingesaugte Luft durch die abführende Leitung 24b abgeführt.

[0030] Auf die gleiche Art und Weise wird die in Fig. 3 dargestellte Sperrgasabdichtung 17, die den Mühleninnenraum 31 im Bereich des Mühlengehäusebodens 32 abdichtet, wirksam. Der dortigen ersten Dichtkammer 22a wird mit erhöhtem Druck CO₂-haltiges, rezirkuliertes Rauchgas zugeführt, das dann in den zwischen Dichtflächen 27a ausgebildeten Spalt eintritt und dann in Richtung des Pfeiles 29a in den Mühleninnenraum eintritt. Stromabwärts der ersten Dichtkammer 22a ist wiederum eine zweite Dichtkammer 23a angeordnet, in der ein geringerer Sperrgasdruck als in der ersten Dichtkammer 22a und insbesondere auch kleiner gleich dem Atmosphärenaußendruck herrscht. Hier wird dann ebenfalls bei vorhandenen Leckageöffnungen Außenluft in die zweite Dichtkammer 23a eingesogen und im Gemisch mit dem aus der ersten Dichtkammer 22a eingetretenen Sperrgas durch die abführende Leitung 24a abgeführt. Auch hier befindet sich die erste Dichtkammer 22a in Bezug auf die Strömungsrichtung des CO₂-haltigen Sperrgases näher zum Mühleninnenraum 31 gelegen als die zweite Dichtkammer 23a. Ebenso ist die zweite Dichtkammer 23a für aus der ersten Dichtkammer 22a austretendes Sperrgas stromabwärts gelegen und in Bezug auf eine Strömungsverbindung zum Mühleninnenraum 31 vom Mühleninnenraum 31 entfernt gelegener, dafür aber zur Außenatmosphäre näher gelegener angeordnet als die erste Dichtkammer 22a.

[0031] Die Figur 4 zeigt in schematischer Teildarstellung eine vierte Sperrgasabdichtung 19 im Bereich der Zugstangenabdichtung 20, welche im Bereich eines Faltenbalges 36, durch den die Zugstange 7 beweglich geführt ist, ausgebildet ist. Der Faltenbalg 36 mit daran ausgebildeten Dichtkammerbereichen 37a, 37b bildet die erste Dichtkammer 22c der vierten Sperrgasabdichtung 19 der Zugstangenabdichtung 20 aus, durch welche die Zugstange 7 oder Teile der Zugstange 7 beweglich geführt ist/sind. In die erste Dichtkammer 22c mündet die Abzweigleitung C ein, durch welche hindurch der ersten Dichtkammer 22c das CO₂-haltige Sperrgas zugeführt wird. Da der Faltenbalg 36, der die Abdichtung der ersten Dichtkammer 22c und damit die Abdichtung von Leckagewegen vom Mühleninnenraum 31 nach außen abdichtet, beispielsweise mit der Zeit porös werden kann und somit nicht als dauerhaft dicht bezeichnet werden kann, ist ausgehend von diesem Bereich des Faltenbalges 36 und der ersten Dichtkammer 22c der dem Fundament 35 zugewandte Teil der Zugstange 7 mit dem auf dem Fundament 35 verankerten Spannzylinder 37 von einer zylinderartigen Einhausung 38 umhüllt. Der Innenraum der Einhausung 38 bildet zwischen dem Bereich der ersten Dichtkammer 22c und dem Fundament 35 eine zweite Dichtkammer 23c aus. Am fundamentseitigen Ende der zweiten Dichtkammer 23c ist eine abführende Leitung 24c mit angeschlossener Absaugvorrichtung angeordnet, so dass aus der ersten Dichtkammer 22c in die zweite Dichtkammer 23c austretendes CO₂-haltiges Sperrgas abgesaugt und abgeführt wird. Um von der Außenseite gegebenenfalls gezielt Luft zuführen zu können, ist die zweite Dichtkammer 23c mit einer Ansaugzuführung mit Drosselmöglichkeit 39 versehen. Die erste Dichtkammer 22c stellt wiederum die zum Mühleninnenraum nächst gelegene Dichtkammer und die zweite Dichtkammer 23c die für aus der ersten Dichtkammer 22c austretendes Sperrgas stromabwärtsgelegene und in Bezug auf eine Strömungsverbindung zum Mühleninnenraum 31 vom Mühleninnenraum 31 entfernt gelegene und zur Außenatmosphäre nächst gelegene zweite Dichtkammer 23c dar. Um im Störungsfalle einen Zugang zum Innenraum der zweiten Dichtkammer 23c zu ermöglichen, ist die Einhausung 38 zum Teil mit einem demontierbaren Wandelement 38a versehen, das nach Entnahme eine Öffnung in der Einhausung 38 freilegt.

[0032] Bei der Wälzmühle 1 handelt es sich um eine solche, die Bestandteil einer auf Basis des Oxyfuel-Prozesses mit CO₂-Abtrennung betriebenen Kohlenkraftwerksanlage, insbesondere eines Steinkohlekraftwerkes ist, wobei es sich bei dem durch die Leitung 21 zugeführten rückgeführten oder rezirkulierten kohlendioxidhaltigen Rauchgas um das eines solchen Kraftwerkes handelt, dessen Brennkammer entsprechend dem Oxyfuel-Prozess Sauerstoff statt Luft zur Verbrennung zugeführt wird. Hierbei ist es aber durchaus möglich, dass dem CO₂-haltigen ursprünglichen Rauchgas ein zusätzlicher Sauerstoffanteil vor der Verwendung als Sperrgas zugemischt wird. Hierbei wird der durch die Leitung 21 zugeführte Sperrgasmassenstrom vorzugsweise so aufgeteilt, dass der zweiten Sperrgasabdichtung 16 im Bereich der Sichterantriebsabdichtung 15 36-44 %, der Sperrgasabdichtung 14 im Bereich der Sockelbodenabdichtung 13 27-33 %, der dritten Sperrgasabdichtung 17 im Bereich der Mahlwalzenabdichtung 18 21,5-26,5 % und der vierten Sperrgasabdichtung 19 im Bereich der Zugstangenabdichtung 20 5,5-6,5 % des der Wälzmühle 1 insgesamt zugeführten Sperrgasmassenstromes zugeführt wird.

[0033] Bei dem der Traggasführung 12 zugeführten rückgeführten, vorzugsweise gereinigten und entfeuchteten CO₂-haltigen Rauchgas des Kohlekraftwerkes handelt es sich ebenfalls um solches, das bei einem Kohlekraftwerk anfällt, dessen Brennkammer entsprechend dem Oxyfuel-Prozess Sauerstoff statt Luft zur Verbrennung zugeführt wird. Auch hier kann dem das Mühlentraggas oder einen Mühlentraggasbestandteil bildenden Rauchgas ein zusätzlicher Sauerstoffanteil vor Eintritt in die Wälzmühle zugeführt werden. Es ist aber auch möglich, die erfindungsgemäße Wälzmühle und Sperrgasabdichtung auch bei üblichen Standardkraftwerksanlagen oder solchen mit der Kraftwerksbrennkammer vorgeschalteter Kohlevergasung einzusetzen und dort entstehendem CO₂-haltigen Rauchgas zu beaufschlagen. Es ist aber auch möglich, aus anderen, sonstigen Prozessen stammendes CO₂-haltiges Gas oder Rauchgas als Sperrgas beim Erfindungsgegenstand einzusetzen.

[0034] Während die Erfindung vorstehend an dem Beispiel einer Wälzmühle 1 mit dynamischem Sichter 8 erläutert worden ist, ist es natürlich auch möglich, die Erfindung auch bei einer Wälzmühle 46 mit statischem Sichter 40 auszubilden. Eine solche Mühle ist in der Figur 5 dargestellt. Auch wenn dies nicht näher ausgeführt ist, weist diese sämtliche vorstehend aufgeführten Merkmale bezüglich der vorgesehenen Sperrgasabdichtungen sowie technischen Ausstattungsmerkmale auf, mit dem einen wesentlichen Unterschied, dass eine zweite Sperrgasabdichtung 16 im Bereich einer Sichterantriebsabdichtung 15 nicht vorhanden ist, da bei dem statischen Sichter ein Sichterantrieb entfällt. Im Übrigen sind die zur Wälzmühle 1 gleichen Elemente und Gegenstände in der Figur 5 mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1-4 bezeichnet.

[0035] Da bei einer Wälzmühle 46 mit statischem Sichter 40 zwar der Antrieb zwischen der feststehenden Mahlgutzuführung 9 (Kohlefallrohr) und einem drehbaren Sichter 8 entfällt, dafür aber andererseits der obere Gehäusedeckel 41 eine Mehrzahl von Wellen 42 mit Durchtritt durch den Gehäusedeckel 41 hindurch in den Mühleninnenraum 31 hinein aufweist, die ebenfalls Leckageöffnungen ausbilden können, ist oberhalb des oberen Gehäusedeckels 41 eine geschlossene weitere Einhausung 43 ausgebildet, die eine weitere Einhausungskammer 44 ausbildet. An dieser Einhausungskammer 44 ist eine Abführleitung 45 mit angeschlossener Absaugung angeordnet, die auch die Einhausungskammer 44 wie die zweite Dichtkammer 23c mit einem absaugenden Unterdruck versieht, so dass aus Durchtrittsöffnungen für die Wellen 42 austretendes CO₂-haltiges Leckage-Traggas mittels der Einhausungskammer 44 aufgefangen und über die Leitung 45 abgeführt wird. An den Wellen 42 sind jeweils im Mühleninnenraum 31 angeordnete Sichterklappen des statischen Sichters 40 angeordnet, so dass eine Vielzahl von Wellen 42 vorgesehen sein können, die durch den oberen Gehäusedeckel 41 nach außen geführt sind. Um diesen oberen Deckelbereich komplett abzudecken, ist es daher zweckmäßig, wenn eine an die äußere Mühlenkontur angepasste, d.h. quasi Verlängerungen der äußeren Mühlenwand darstellende Wandbereiche aufweisende, Einhausung 43 vorgesehen ist, die in ihrem inneren Bereich Aussparungen für die Durchführung der Mahlgutzuführung 9 und der Mahlgutausträge 11 aufweist.

Ansprüche

1. Wälzmühle (1, 46), insbesondere Kohlemühle, umfassend ein Mühlengehäuse (2) mit einem rotierenden Mahlteller (4) mit darauf aufliegenden Mahlwerkzeugen, insbesondere Mahlwalzen (5), einer Mahlgutzuführung (9), einem Sichter (8, 40), mindestens einem Mahlgutaustrag (11), mindestens einer den Mühleninnenraum (31) im Bereich beweglicher Mühlenelemente gegen die Außenatmosphäre abdichtenden Sperrgasabdichtung (14, 16, 17, 19) und einer Traggaszuführung (12), wobei die Wälzmühle (1, 46) im Überdruckbetrieb betreibbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest die mindestens eine Sperrgasabdichtung (14, 16, 19) eine erste Dichtkammer (22a, 22b, 22c) und eine zweite Dichtkammer (23a, 23b, 23c) umfasst,
wobei die erste Dichtkammer (22a, 22b, 22c) mit einem Sperrgas mit gegenüber dem im Mühleninnenraum (31) während des Mühlenbetriebes herrschenden Mühlendruck erhöhtem Sperrgasdruck und die zweite Dichtkammer (23a, 23b, 23c) mit einem Sperrgas mit gegenüber dem Sperrgas der ersten Dichtkammer (22a, 22b, 22c) geringeren Sperrgasdruck beaufschlagt ist und an der zweiten Dichtkammer (23a, 23b, 23c) eine das Sperrgas aus der zweiten Dichtkammer (23a, 23b, 23c) abführende Ableitung, insbesondere eine Leitung (24a, 24b, 24c), angeordnet ist.

2. Wälzmühle (1, 46) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrgasdruck der zweiten Dichtkammer (23a, 23b, 23c) kleiner gleich dem Atmosphärendruck ist.

3. Wälzmühle (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrgas der ersten Dichtkammer (22a, 22b, 22c) und/oder der zweiten Dichtkammer (23a, 23b, 23c) rückgeführtes kohlendioxidhaltiges (CO₂-haltiges) Rauchgas, insbesondere eines Kohlekraftwerkes, dessen Brennkammer entsprechend dem Oxyfuel-Prozess Sauerstoff statt Luft zur Verbrennung zugeführt wird, ist.

4. Wälzmühle (1, 46) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrgas von erster und/oder zweiter Dichtkammer (22a, 22b, 22c; 23a, 23b, 23c) CO₂-haltiges Rauchgas mit zugemischtem Sauerstoffanteil (O₂-Anteil) ist.

5. Wälzmühle (1, 46) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dichtkammer eine zum Mühleninnenraum (31) nächstgelegene erste Dichtkammer (22a, 22b, 22c) und die zweite Dichtkammer eine für aus der ersten Dichtkammer (22a, 22b, 22c) austretendes Sperrgas stromabwärts gelegene und in Bezug auf eine Strömungsverbindung zum Mühleninnenraum (31) eine vom Mühleninnenraum (31) entfernt gelegene und zur Außenatmosphäre nächstgelegene zweite Dichtkammer (23a, 23b, 23c) ist.

6. Wälzmühle (1, 46) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzmühle (1, 46) im Bereich einer Sockelbodenabdichtung (13) und/oder im Bereich einer Sichterantriebsabdichtung (15) und/oder im Bereich einer Zugstangenabdichtung (20) und/oder im Bereich einer Mahlwalzenabdichtung (18) jeweils eine Sperrgasabdichtung aufweist oder die Sockelbodenabdichtung (13) und/oder die Sichterantriebsabdichtung (15) und/oder die Zugstangenabdichtung (20) und/oder die Mahlwalzenabdichtung (18) jeweils als Sperrgasabdichtung ausgebildet ist.

7. Wälzmühle (1, 46) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das jeder Sperrgasabdichtung (14, 16, 17, 19) zugeführte Sperrgas rückgeführtes CO₂-haltiges Rauchgas, insbesondere eines Kohlekraftwerkes, dessen Brennkammer entsprechend dem Oxyfuel-Prozess Sauerstoff statt Luft zur Verbrennung zugeführt wird, umfasst oder ist.

8. Wälzmühle (1, 46) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine die erste und die zweite Dichtkammer (22a, 23a; 22b, 23b; 22c, 23c) umfassende Sperrgasabdichtung (14, 16) im Bereich der Sockelbodenabdichtung (13) und/oder im Bereich der Sichterantriebsabdichtung (15) und/oder im Bereich der Zugstangenabdichtung (20) und/oder im Bereich der Mahlwalzenabdichtung (18) ausgebildet ist.

9. Wälzmühle (1, 46) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzmühle (1, 46) Bestandteil einer auf Basis des Oxyfuel-Prozesses mit CO₂-Abtrennung betriebenen Kohlekraftwerksanlage, insbesondere eines Steinkohlekraftwerkes, ist.

10. Wälzmühle (1, 46) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Traggaszuführung (12) in Leitungsverbindung mit einer Rauchgasleitung für rückgeführtes, vorzugsweise gereinigtes und entfeuchtetes, CO₂-haltiges Rauchgas eines Kohlekraftwerkes, dessen Brennkammer entsprechend dem Oxyfuel-Prozess Sauerstoff statt Luft zur Verbrennung zugeführt wird, steht.

11. Wälzmühle (1, 46) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem oberen Gehäusedeckel (41) eine Durchführungen in den Mühleninnenraum (31), insbesondere Durchführungen für Wellen (42), überdeckende, eine Einhausungskammer (44) mit angeschlossener Abführleitung (45) ausbildende Einhausung (43) ausgebildet ist.

12. Verfahren zum Betrieb einer Wälzmühle (1, 46) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Dichtkammer (22a, 22b, 22c) und/oder der zweiten Dichtkammer (23a, 23b, 23c) rückgeführtes CO₂-haltiges Rauchgas, insbesondere eines Kohlekraftwerkes, dessen Brennkammer entsprechend dem Oxyfuel-Prozess Sauerstoff statt Luft zur Verbrennung zugeführt wird, als Sperrgas oder Sperrgasbestandteil zugeführt und aus der zweiten Dichtkammer (23a, 23b, 23c) abgeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass einer im Bereich einer oder als Sockelbodenabdichtung (13) ausgebildeten Sperrgasabdichtung (14) 27 - 33 %, einer im Bereich einer oder als Sichterantriebsabdichtung (15) ausgebildeten zweiten Sperrgasabdichtung (16) 36 - 44 %, einer im Bereich einer oder als Mahlwalzenabdichtung (18) ausgebildeten dritten Sperrgasabdichtung (17) 21,5 - 26,5 % und einer im Bereich einer oder als Zugstangenabdichtung (20) ausgebildeten vierten Sperrgasabdichtung (19) 5,5 - 6,5 % des der Wälzmühle (1) insgesamt zugeführten Sperrgasmassenstromes zugeführt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Traggaszuführung (12) rückgeführtes, vorzugsweise gereinigtes und entfeuchtetes, CO₂-haltiges Rauchgas eines Kohlekraftwerkes, dessen Brennkammer entsprechend dem Oxyfuel-Prozess Sauerstoff statt Luft zur Verbrennung zugeführt wird, als Mühlentraggas oder Mühlentraggasbestandteil zugeführt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass aus Durchführungen, insbesondere Durchführungen für Wellen (42), austretendes Leckagegas mittels einer auf dem oberen Gehäusedeckel (41) angeordneten Einhausungskammer (44) mit angeschlossener Abführleitung (45) aufgefangen und abgeführt wird.

Claims

1. A roller grinding mill (1, 46), especially a coal grinding mill, comprising a grinding-mill housing (2) with a rotating grinding plate (4) with grinding tools arranged on it, especially grinding rollers (5), a grinding-stock supply unit (9), a classifier (8, 40), at least one ground-stock discharge point (11), at least one sealing-gas seal (14, 16, 17, 19) sealing the grinding-mill interior (31) from the exterior atmosphere in the region of movable grinding-mill elements, and with a lifting-gas supply (12), wherein the roller grinding mill (1, 46) can be operated in positive-pressure mode,
characterised in that
at least the at least one sealing-gas seal (14, 16, 19) comprises a first sealed chamber (22a, 22b, 22c) and a second sealed chamber (23a, 23b, 23c), wherein the first sealed chamber (22a, 22b, 22c) is charged with a sealing gas with a sealing-gas pressure increased by comparison with the grinding-mill pressure and predominating in the grinding-mill interior (31) during the grinding-mill operation, and the second sealed chamber (23a, 23b, 23c) is charged with a sealing gas with a sealing-gas pressure reduced by comparison with the sealing gas of the first sealed chamber (22a, 22b, 22c), and an outlet line, especially a line (24a, 24b, 24c) releasing the sealing gas from the second sealed chamber (23a, 23b, 23c), is arranged in the second sealed chamber (23a, 23b, 23c).

2. The roller grinding mill (1, 46) according to claim 1,
characterised in that
the sealing-gas pressure of the second sealed chamber (23a, 23b, 23c) is less than or equal to the atmospheric pressure.

3. The roller grinding mill (1) according to claim 1 or 2,
characterised in that
the sealing gas of the first sealed chamber (22a, 22b, 22c) and/or of the second sealed chamber (23a, 23b, 23c) is recycled carbon-dioxide-containing (CO₂-containing) flue gas, especially from a coal-fired power station, to the combustion chamber of which oxygen is supplied for the combustion instead of air, corresponding to the oxy-fuel process.

4. The roller grinding mill (1, 46) according to any one of the preceding claims,
characterised in that
the sealing gas of the first and/or second sealed chamber (22a, 22b, 22c; 23a, 23b, 23c) is CO₂-containing flue gas with added oxygen content (O₂-content).

5. The roller grinding mill (1, 46) according to any one of the preceding claims,
characterised in that
the first sealed chamber is a first sealed chamber (22a, 22b, 22c) arranged nearest to the grinding mill interior (31), and the second sealed chamber is a second sealed chamber (23a, 23b, 23c) arranged downstream for sealing gas released from the first sealed chamber (22a, 22b, 22c) and, with reference to a flow connection to the grinding mill interior (31), arranged remote from the grinding mill interior (31) and disposed nearest to the external atmosphere.

6. The roller grinding mill (1, 46) according to any one of the preceding claims,
characterised in that
the roller grinding mill (1, 46) provides a sealing-gas seal respectively in the region of a pedestal-base seal (13) and/or in the region of a classifier-drive seal (15) and/or in the region of a pull-rod seal (20) and/or in the region of a grinding-roller seal (18); or the pedestal-base seal (13) and/or the classifier-drive seal (15) and/or the pull-rod seal (20) and/or the grinding-roller seal (18) is adapted respectively as a sealing-gas seal.

7. The roller grinding mill (1, 46) according to claim 6,
characterised in that
the sealing gas supplied to each sealing-gas seal (14, 16, 17, 19) comprises or is recycled CO₂-containing flue gas, especially from a coal-fired power station, to the combustion chamber of which oxygen is supplied for the combustion instead of air.

8. The roller grinding mill (1, 46) according to any one of the preceding claims,
characterised in that
a sealing-gas seal (14, 16) comprising the first and the second sealed chamber (22a, 22b, 22c; 23a, 23b, 23c) is formed in the region of the pedestal-base seal (13) and/or in the region of the classifier-drive seal (15) and/or in the region of the pull-rod seal (20) and/or in the region of the grinding-roller seal (18).

9. The roller grinding mill (1, 46) according to any one of the preceding claims,
characterised in that
the roller grinding mill (1, 46) is a component of a coal-fired power station plant operated on the basis of the oxy-fuel process with CO₂ separation, especially a hard-coal power station.

10. The roller grinding mill (1, 46) according to any one of the preceding claims,
characterised in that
the lifting-gas supply (12) is disposed in a line connection with a flue-gas line for recycled, preferably purified and de-moisturised CO₂-containing flue gas of a coal-fired power station, to the combustion chamber of which oxygen is supplied for the combustion instead of air, corresponding to the oxy-fuel process.

11. The roller grinding mill (1, 46) according to any one of the preceding claims,
characterised in that,
on the upper housing lid (41), an outer housing (43) is formed, covering through-passages in the grinding mill interior (31), especially through-passages for shafts (42) and forming an outer-housing chamber (44) with connected outlet line (45).

12. A method for the operation of a roller grinding mill (1, 46) according to any one of claims 1 to 11,
characterised in that
to the first sealed chamber (22a, 22b, 22c) and/or to the second sealed chamber (23a, 23b, 23c) recycled CO₂-containing flue gas, especially from a coal-fired power station, to the combustion chamber of which oxygen is supplied for the combustion instead of air, corresponding to the oxy-fuel process, is supplied as the sealing gas or a sealing-gas component and released from the second sealed chamber (23a, 23b, 23c).

13. The method according to claim 12,
characterised in that
27 - 33% of the total sealing-gas mass flow supplied to the roller grinding mill (1) is supplied to a sealing-gas seal (14) formed in the region of or as a pedestal-base seal (13); 36 - 44% of the total sealing-gas mass flow supplied to the roller grinding mill (1) is supplied to a second sealing-gas seal (16) formed in the region of or as a classifier-drive seal (15); 21.5 - 26.5% of the total sealing-gas mass flow supplied to the roller grinding mill (1) is supplied to a third sealing-gas seal (17) formed in the region of or as a grinding-roller seal (18); and 5.5 - 6.5% of the total sealing-gas mass flow supplied to the roller grinding mill (1) is supplied to a fourth sealing-gas seal (19) formed in the region of or as a pull-rod seal (20).

14. The method according to claim 12 or 13,
characterised in that
recycled, preferably purified and de-moisturised CO₂-containing flue gas of a coal-fired power station, to the combustion chamber of which oxygen is supplied for the combustion instead of air, corresponding to the oxy-fuel process, is supplied to the lifting-gas supply (12) as a grinding-mill lifting gas or grinding-mill lifting-gas component.

15. The method according to any one of claims 12 to 14,
characterised in that
leakage gas escaping from through-passages, especially through-passages for shafts (42), is captured and removed by means of an outer-housing chamber (44) with connected outlet line (45) arranged on the upper housing lid (41).

Revendications

1. Broyeur à rouleaux (1, 46), en particulier broyeur à charbon, comprenant un boîtier de broyeur (2) avec un plateau de broyage rotatif (4) pourvu sur le dessus d'outils de broyage, en particulier des rouleaux de broyage (5), une alimentation en matière à broyer (9), un trieur (8, 40), au moins une évacuation de matière broyée (11), au moins un joint d'étanchéité de gaz d'arrêt (14, 16, 17, 19) rendant étanche l'espace interne (31) du broyeur dans la zone d'éléments de broyage mobiles vis-à-vis de l'atmosphère extérieure et une alimentation en gaz vecteur (12), dans lequel le broyeur à rouleaux (1, 46) est actionnable en mode surpression,
caractérisé en ce que
au moins le au moins un joint d'étanchéité de gaz d'arrêt (14, 16, 19) comprend une première chambre d'étanchéité (22a, 22b, 22c) et une seconde chambre d'étanchéité (23a, 23b, 23c), où la première chambre d'étanchéité (22a, 22b, 22c) est alimentée avec un gaz d'arrêt sous une pression supérieure à la pression du broyeur régnant dans son espace interne (31) pendant le fonctionnement du broyeur et la seconde chambre d'étanchéité (23a, 23b, 23c) est alimentée avec un gaz d'arrêt sous une pression inférieure à celle du gaz d'arrêt de la première chambre d'étanchéité (22a, 22b, 22c) et où une dérivation évacuant le gaz d'arrêt de la seconde chambre d'étanchéité (23a, 23b, 23c), en particulier une conduite (24a, 24b, 24c), est agencée sur la seconde chambre d'étanchéité (23a, 23b, 23c).

2. Broyeur à rouleaux (1, 46) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression du gaz d'arrêt de la seconde chambre d'étanchéité (23a, 23b, 23c) est inférieure ou égale à la pression atmosphérique.

3. Broyeur à rouleaux (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le gaz d'arrêt de la première chambre d'étanchéité (22a, 22b, 22c) et/ou de la seconde chambre d'étanchéité (23a, 23b, 23c) est un gaz de fumée recyclé contenant du dioxyde de carbone (contenant du CO₂), en particulier d'une centrale à charbon, dont la chambre de combustion est alimentée en conformité avec le procédé oxyfuel oxygène au lieu d'air pour la combustion.

4. Broyeur à rouleaux (1, 46) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gaz d'arrêt de la première et/ou de la seconde chambres étanches (22a, 22b, 22c ; 23a, 23b, 23c) est un gaz de fumée contenant du CO₂ et auquel on a mélangé une fraction d'oxygène mélangée (fraction de O₂).

5. Broyeur à rouleaux (1, 46) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première chambre d'étanchéité est une première chambre d'étanchéité (22a, 22b, 22c) adjacente à l'espace interne (31) du broyeur et en ce que la seconde chambre d'étanchéité est une seconde chambre d'étanchéité (23a, 23b, 23c) située en aval du gaz d'arrêt sortant de la première chambre d'étanchéité (22a, 22b, 22c), éloignée de l'espace interne (31) du broyeur compte tenu d'une liaison d'écoulement avec l'espace interne (31) du broyeur et adjacente à l'atmosphère extérieure.

6. Broyeur à rouleaux (1, 46) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le broyeur à rouleaux (1, 46) présente respectivement un joint d'étanchéité de gaz d'arrêt dans la zone d'un joint d'étanchéité de fond de socle (13) et/ou dans la zone d'un joint d'étanchéité d'entraînement de trieur (15) et/ou dans la zone d'un joint d'étanchéité de tige de traction (20) et/ou dans la zone d'un joint d'étanchéité de rouleaux de broyage (18), ou alors le joint d'étanchéité de fond de socle (13) et/ou le joint d'étanchéité d'entraînement de trieur (15) et/ou le joint d'étanchéité de tige de traction (20) et/ou le joint d'étanchéité de rouleaux de broyage (18) se présente(nt) respectivement sous la forme d'un joint d'étanchéité de gaz d'arrêt.

7. Broyeur à rouleaux (1, 46) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le gaz d'arrêt acheminé à chaque joint d'étanchéité de gaz d'arrêt (14, 16, 17, 19) comprend ou est du gaz de fumée recyclé contenant du CO₂, en particulier en provenance d'une centrale à charbon, dont la chambre de combustion est alimentée en conformité avec le procédé oxyfuel oxygène au lieu d'air pour la combustion.

8. Broyeur à rouleaux (1, 46) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité de gaz d'arrêt (14, 16) comprenant les première et seconde chambres d'étanchéité (22a, 23a ; 22b, 23b ; 22c, 23c) est formé dans la zone du joint d'étanchéité de fond de socle (13) et/ou dans la zone du joint d'étanchéité d'entraînement de trieur (15) et/ou dans la zone du joint d'étanchéité de tige de traction (20) et/ou dans la zone du joint d'étanchéité de rouleau de broyage (18).

9. Broyeur à rouleaux (1, 46) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le broyeur à rouleaux (1, 46) fait partie d'une installation de centrale à charbon fonctionnant sur la base du procédé oxyfuel avec séparation du CO₂, en particulier d'une usine thermique fonctionnant au charbon.

10. Broyeur à rouleaux (1, 46) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alimentation en gaz vecteur (12) est en communication avec une conduite de gaz de fumée pour du gaz de fumée d'une centrale à charbon recyclé, de préférence purifié et déshumidifié, contenant du CO₂, dont la chambre de combustion est alimentée en conformité avec le procédé oxyfuel oxygène au lieu d'air pour la combustion.

11. Broyeur à rouleaux (1, 46) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une enceinte (43) formant une chambre d'enceinte (44) avec une conduite d'évacuation (45) raccordée, et recouvrant des passages dans l'espace interne (31) du broyeur, en particulier des passages pour des arbres (42), est formée sur le couvercle supérieur (41) du boîtier.

12. Procédé pour faire fonctionner un broyeur à rouleaux (1, 46) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'un gaz de fumée recyclé, contenant du CO₂, en particulier en provenance d'une centrale à charbon, dont la chambre de combustion est alimentée en conformité avec le procédé oxyfuel oxygène au lieu d'air pour la combustion, est acheminé vers la première chambre d'étanchéité (22a, 22b, 22c) et/ou vers la seconde chambre d'étanchéité (23a, 23b, 23c) en tant que gaz d'arrêt ou que composant de gaz d'arrêt et est évacué de la seconde chambre d'étanchéité (23a, 23b, 23c).

13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que du flux massique de gaz d'arrêt total acheminé vers le broyeur à rouleaux (1), on achemine 27 à 33 % vers un joint d'étanchéité de gaz d'arrêt (14) formé dans la zone ou se présentant sous la forme d'un joint d'étanchéité de fond de socle (13), 36 à 44 % vers un deuxième joint d'étanchéité de gaz d'arrêt (16) formé dans la zone ou se présentant sous la forme d'un joint d'étanchéité d'entraînement de trieur (15), 21,5 à 26,5 % vers un troisième joint d'étanchéité de gaz d'arrêt (17) formé dans la zone ou se présentant sous la forme d'un joint d'étanchéité de rouleaux de broyage (18) et 5,5 à 6,5 % vers un quatrième joint d'étanchéité de gaz d'arrêt (19) formé dans la zone ou se présentant sous la forme d'un joint d'étanchéité de tige de traction (20).

14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que pour l'alimentation en gaz vecteur (12), on utilise un gaz de fumée recyclé, de préférence purifié et déshumidifié, contenant du CO₂ d'une centrale à charbon, dont la chambre de combustion est alimentée en conformité avec le processus de type oxyfuel en oxygène au lieu d'air pour la combustion, lequel est acheminé en tant que gaz vecteur de broyeur ou composant de gaz vecteur de broyeur.

15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'un gaz de fuite sortant de passages, en particulier de passages pour des arbres (42), est capté et évacué au moyen d'une chambre d'enceinte (44) agencée sur le couvercle supérieur (41) du boîtier et raccordée à une conduite d'évacuation (45).

Zeichnung