Verfahren und Vorrichtung zum Lagern von Braunkohlen- und Steinkohlenstaub und Mischungen derselben in einem Vorratsbehälter

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Lagern von Braunkohlen- und Steinkohlenstaub und Mischungen derselben in einem Vorratsbehälter vor dem Zuführen des Staubes oder der Mischung aus einer fluidisierten Staubgutsäule zu einem Staubbrenner durch dosierte Übergabe des Staubes oder der Mischung in einen pneumatischen Förderstrom. - Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Zum Zuführen von fossilen Brennstoffstäuben zu einem Staubbrenner sind Vorrichtungen bekannt (DE-A1-2 728 386), bei denen der fluidisierte Staub in den Durchgangslöchern einer drehbaren Scheibe aufgenommen wird, bei deren Umlauf die Durchgangslöcher der Scheibe in eine koaxiale Stellung mit einem pneumatischen Förderstrom gebracht werden und hierbei der staubförmige Inhalt der Durchgangslöcher von dem Förderstrom mitgenommen und dem Brenner zugeführt wird. - Ferner ist es bekannt, eine derartige Vorrichtung zur dosierten Übergabe von Stäuben zu einem Brenner hinter einem Vorratsbehälter anzuordnen, in welchem der Staub ebenfalls fluidisiert wird und in diesem Zustand der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zur dosierten Übergabe des Schüttgutes in den Förderstrom zu dem Brenner zugeführt wird. - Ferner sind Rüttelvorrichtungen als Austragsvorrichtungen am unteren Ende von Vorratsbehältern bekannt.

[0003] Durch die DE-B-1 014267 ist eine Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens zum unmittelbaren Zuführen von körnigen oder staubförmigen Brennstoffen aus einem Bunker in eine Zyklonfeuerung bekannt, bei der der Brennstoff aus einem Vorratsbehälter über eine regelbare Aufgabevorrichtung einer Fullerpumpe zugeführt wird, an deren Ausgang Preßluft eingeführt wird, die den Brennstoff durch eine anschließende Rohrleitung zur Verbraucherstelle, z. B. eine Muffel, fördert. - Letztlich ist durch die US-A-1 837 635 eine einem Kohlenstaubbrenner vorgeschaltete Mischeinrichtung bekannt, bei der unterhalb eines Staubvorratsbehälters eine Schnecke mit Regulierschieber angeordnet ist, der den Staub in dosierter Menge in eine Mischkammer gelangen läßt, in der dem Staub Niederdruckluft beigemengt wird. Der Transport dieses Luft-Staub-Gemisches erfolgt durch Hochdruckluft, die der Förderleitung hinter der Mischkammer zugeführt wird.

[0004] Die Lagersicherh 1-,t des in dem Vorratsbehälter gespeicherten Lunkohlen- und Steinkohlenstaubs und Mischungen derselben wird im wesentlichen durch die stetige Zuführung einer beachtlichen Menge an Frischluft nachteilig beeinflußt, insbesondere der Fluidisierluft in dem Vorratsbehälter und der Vorrichtung zur dosierten Übergabe des Staubes in den pneumatischen Förderstrom. Die Gefahr der Selbstentzündung ist erheblich.

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Lagersicherheit des Kohlenstaubes und seiner Mischung in dem Vorratsbehälter in einfacher Weise sicher und mit konstruktiv einfachen Mitteln zu erhöhen, ohne daß hierdurch die Beschickung des Brenners nachteilig beeinflußt wird, d. h. sowohl kontinuierlich wie diskontinuierlich erfolgen kann. Es soll ferner auf die Zuhilfenahme zusätzlicher Mittel wie inerter Luft oder eines entsprechenden Gases verzichtet werden können.

[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruches vor. Die Verfahrensunteransprüche dienen der Weiterentwicklung und Verbesserung der Merkmale des Hauptanspruches. Die Vorrichtungsansprüche geben vorteilhaft Ausbildungen der Mittel zur Durchführung des Verfahrens an.

[0007] Zwar ist es bekannt, die Selbstentzündung vieler Materialien dadurch zu hemmen, daß man dem Vorratsbehälter oder aber den Transportleitungen der Materialien ein inertes Gas zuführt. Diese Verfahren bedingen nicht nur die ständige Bereitstellung des inerten Gases selbst, sondern auch Zuleitungen dieses Gases, insbesondere aber erhöhte Dichtmittel, um den Zutritt von Fremdgasen zu dem inerten Gas weitgehend zu unterbinden.

[0008] Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß die während des Füllvorganges des Vorratsbehälters von oben in diesen eingedrungene atmosphärische Außenluft bei stehender Luftsäule oberhalb der Brennstoffsäule nach kurzer Zeit inertisiert ist und dem Brennstoffstaub in dem Vorratsbehälter keine zusätzliche Menge neuen Luftsauerstoffes von daher zugeführt wird, selbst wenn der Vorratsbehälter an der Einfüllöffnung offen oder mit einem Ventil versehen ist, das lediglich dafür sorgt, daß während des Leerens des Vorratsbehälters kein Unterdruck in diesem entsteht. - Die Erfindung geht ferner von dem Gedanken aus, daß auch die stetige Zuführung von frischer Fluidisierluft aus der Vorrichtung zur dosierten Förderung von Schüttgut in den pneumatischen Förderstrom unterbunden wird, wozu zwischen dem Vorratsbehälter und der genannten Vorrichtung die Luftberuhigungs-und -abführzone vorgesehen ist. Durch diese wird verhindert, daß in den jeweils der Fördervorrichtung benachbarten Abschnitt des Vorratsbehälters Luftsauerstoff aus der genannten Vorrichtung eindringt und hierdurch wiederum Luftsauerstoff an die Brennstoffsäule in dem Vorratsbehälter gelangt, durch den die Schwel-und Brandgefahr erhöht wird. Der geringe Überdruck in der Fördervorrichtung wird über die Abführleitung abgeleitet; durch die vorzugsweise schräg ansteigende Abführleitung wird der eventuell noch mitgeführte Staub nach Art einer Luftaufbereitung ausgeschieden.

[0009] Durch die FR-A-965 098 ist zwar eine Vorrichtung zum Zuführen von pflanzlichen Brennstoffen, insbesondere Holzstoff, zu einem Brenner bekannt, bei der der Holzstoff aus einem Vorratsbehälter durch eine Schnecke dem Brenner zugeführt wird. Hier liegt weder die Aufgabe zugrunde, die Selbstentzündung des feuchten Holzstoffes zu unterbinden, noch den Zutritt von Fluidisierluft, die unter geringem Überdruck steht, zu einem Kohlehaufen zu unterbinden.

[0010] Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahreris dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 schematisch die Vorrichtung in einer Ausführungsform vor einem mit einem Staubbrenner betriebenen Heizkessel für eine Warmwasseranlage,

Fig. 2 bis 4 Ausführungsformen und Anordnungen der Luftberuhigungs- und -abführkammer unterhalb des Vorratsbehälters und der Luftabführleitung.

[0011] Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 der Vorrichtung ist ein Vorratsbehälter 1 für den Kohlenstaub vorgesehen, dem in Förderrrichtung des Staubes und damit unterhalb seines unteren Endes eine Vorrichtung 2 zur Übergabe des Kohlenstaubes in eine pneumatische Förderleitung nachgeschaltet ist. Diese Vorrichtung 2 wird als Fördervorrichtung bezeichnet.

[0012] Der Vorratsbehälter 1 kann bekannter Bauart sein und mit seinem unteren Abschnitt 1a trichterförmig gestaltet sein. Sein oberes Ende weist die Einfüllöffnung 3 auf, durch die das Füllgut in den Vorratsbehälter eingegeben wird. Diese Einfüllöffnung kann mit einem Verschluß versehen sein oder aber ohne einen solchen Verschluß belassen werden. Bei Anwendung eines Verschlusses der Einfüllöffnung 3 ist neben dieser Einfüllöffnung ein Ventil 4 vorgesehen, das nur so viel Luft in den Vorratsbehälter hineingelangen läßt, wie Brennstoffstaub aus diesem in die Fördervorrichtung 2 abgegeben wird, ohne daß ein Unterdruck in dem Raum 5 oberhalb der Brennstoffstaubsäule St erzeugt wird. Auf jeden Fall ist die Atmosphäre in dem Raum 5 oberhalb der Brennstoffstaubsäule beruhigt, und es entsteht keine Strömung zwischen der Außenluft oberhalb des Vorratsbehälters 1 und dem Raum 5 in diesem Behälter. Die Luft in dem Raum 5 kann daher als ruhend bezeichnet werden.

[0013] Nach einiger Zeit nach dem Einfüllen des Kohlenstaubes in den Behälter 1 ist die Luft in dem Raum 5 inertisiert, und auch die aufgrund des Abziehens des Staubes aus dem Vorratsbehälter 1 über die Öffnung 3 oder das Ventil 4 langsam nachströmende Luft wird in kurzer Zeit gleichfalls inertisiert.

[0014] Das untere Ende des Vorratsbehälters 1 weist eine bekannte Rüttelvorrichtung 6 auf, die mit einem entsprechenden Motor 7 versehen ist und den Kohlenstaub aus dem Vorratsbehälter 1 gleichmäßig nach unten in eine Luftberuhigungs- und -abführkammer 8 gelangen läßt (Fig. 1 und 2). Diese kann trichterartig ausgeführt sein, so daß der Brennstoffstaub an der konischen Wand 9 der Luftberuhigungs- und -abführkammer nach unten über einen Hals 10 in eine Förderschnecke 11 gelangen kann. Das vordere Ende 12 dieser Förderschnecke ragt in den Abschnitt 13 der Vorrichtung 2 in die eine Fluidisierleitung 14 mündet, durch die das aus der Luftberuhigungs- und -abführkammer 8 zugeführte Gut fluidisiert wird. In der in der Vorrichtung 2 gebildeten fluidisierten Staubsäule 15 dreht sich eine Scheibe 16 mit kreisförmig angeordneten, in axialer Richtung gelegenen Durchgangsbohrungen. Diese gelangen bei Drehen der Scheibe 16 (vgl. auch DE-A1-2728386) jeweils in eine koaxiale Stellung mit Förderstromleitungen 17,17a, deren pneumatischer Förderstrom ein Herausblasen des Staubes aus der jeweiligen Bohrung der Scheibe 16 bewirkt. Sowohl die Fluidisierleitung 14 wie auch die Förderstromleitung 17 sind an eine gemeinsame Luftleitung 18, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Zwischengebläses 19, geschaltet. - Die Förderstromleitung 17a mündet mit einer Luftleitung 20 in den Brenner 21 eines Heizkessels 22 einer Warmwasserheizung 23.

[0015] Die Luftberuhigungs- und -abführkammer 8 ist mit einer Ableitung 24 verbunden, die zu einem Filter 25 führt, deren unterer Abschnitt über eine Leitung 26 mittel- oder unmittelbar in die Einfüllöffnung 3 des Behälters 1 mündet. - Vor dem Filter 25 kann vorzugsweise ein schwach saugendes Gebläse 27 geschaltet sein.

[0016] Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind statt der Förderschnecke 11 in und unterhalb der Beruhigungs- und Abführkammer 8, in die wiederum die Leitung 24 mündet, schikanenartige Einbauten 28 vorgesehen, durch die die Fluidisierluft, die aus der Fördervorrichtung 2 nach oben ausgetreten ist, beruhigt wird und vermieden wird, daß die Fluidisierluft aus der Fördervorrichtung 2 über die Rüttelvorrichtung 6 in die Staubsäule St des Vorratsbehälters 1 gelangt. Im dargestellten Beispiel weist der obere Abschnitt der Kammer 2 einen konischen Teil 29 mit nach unten gerichteter Öffnung 30 auf, während oberhalb dieses nach unten konischen Teils ein nach oben gerichteter Einbaukonus 31 vorgesehen ist. Die ausströmende Fluidisierluft prallt gegen die Innenseite 32 des Konus in Richtung der Pfeile 33, wird in Richtung der Pfeile 34 wieder nach unten abgelenkt und nimmt hierbei den auf dem konischen Teil 29 abwärts gleitenden Staub mit, ohne in größerer Menge in die Kammer 8 einzudringen.

[0017] In Fig. 3 ist dargestellt, daß der Vorratsbehälter mit Hilfe eines Verschlusses 35 verschlossen werden und gegebenenfalls über eine Leitung 36 inertes Gas in den Vorratsbehälter 1 oberhalb der Staubgutsäule St geleitet werden kann. Hierbei kann es sich um ein in einem Wärmetauscher abgekühltes Brennergas oder ein anderes Abfallgas handeln.

[0018] Die Fluidisierluft in der Vorrichtung 2 steht unter leichtem Überdruck zu dem noch der Druck aus der Förderleitung 17 teilweise hinzutritt, wenn die Scheibe 16 sich vor den Leitungen 17, 17a dreht. Dieser geringe Überdruck wird durch die Leitung 24 abgebaut und wirkt nicht in den Kohlenstaubhaufen in den Behäler 1 hinein; er kann durch Zuhilfenahme des Gebläses 27 geregelt und abgebaut werden, so daß keine Frischluft von unten an den Kohlenstaub herangelangen kann.

[0019] Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist die Beruhigungs- und Abführkammer40 als im Querschnitt gegenüber der unteren Öffnung 41 und der oberen Öffnung 42 erweiterter Raum ausgebildet, wodurch die Beruhigung der eingedrungenen Luft noch begünstigt wird.

[0020] Um die Vollsetzung mit Kohlenstaub zu vermeiden, ist die Abzugsleitung vorzugsweise durch eine schräge Abführleitung 44 (vgl. auch Fig. 3) ersetzt, deren Neigungswinkel nahe oder über dem Schüttgut- und Rutschwinkel von Kohlenstaub liegt.

Ansprüche

1.Verfahren zum Lagern von Braunkohlen- und Steinkohlenstaub und Mischungen derselben in einem Vorratsbehälter vor dem Zuführen des Staubes oder der Mischung, aus einer fluidisierten Staubgutsäule zu einem Staubbrenner durch dosierte Ubergabe des Staubes oder der Mischung in einen pneumatischen Förderstrom, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verhindern des Eindringens von Fluidisierluft in den Vorratsbehälter der Kohlenstaub durch Schwerkraft oder mechanische Mittel aus dem Vorratsbehälter ausgetragen und vor dem Fluidisieren und dem Zuführen in den pneumatischen Förderstrom durch eine Luftberuhigungs- und -abführzone geleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft in dem Behälterraum oberhalb der Staubsäule in dem Vorratsbehälter stehend gehalten wird und dem Behälterraum eine geringe Menge Außenluft zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftberuhigungs- und -abführzone unter Wirkung eines zusätzlichen schwachen Saugzuges in einer angeschlossenen Leitung gesetzt wird.

4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen senkrechten oder geneigten Vorratsbehälter (1) oberhalb einer Fluidisierkammer (2) oder einer davor angeordneten Zuführeinrichtung (11) für die Übergabe des Staubes in die Fluidisierkammer (2), der mit einer Einschüttöffnung (3) für den Brennstoffstaub und einer unteren Austragsöffnung mit einer Rüttel-Austragsvorrichtung (6) versehen ist und durch eine zwischen dem Vorratsbehälter (1) und der Fluidisierkammer (2) oder der Zuführeinrichtung (11) angeordnete Luftberuhigungs- und -abführkammer (8), in die eine Luftableitung (24) mündet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftberuhigungs- und -abführkammer (8) unterhalb der Rüttelaustragsvorrichtung (6) durch den trichterförmigen Sammelkasten der Austragsvorrichtung gebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß Luftabweiseinbauten oberhalb der Fluidisierkammer (2) aus schikanenartigen Einbauten (28) in oder unterhalb der Luftberuhigungs- und -abführkammer (8) gebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 und einem oder beiden der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftberuhigungs- und -abführkammer (40) mit einem gegenüber dem Querschnitt der Übergangsöffnung (41) zu der Fluidisierkammer (2) oder der Zuführeinrichtung (11) zu dieser Kammer erweiterten Querschnitt versehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftberuhigungs- und -abführkammer (40) mit einem gegenüber dem Querschnitt der Übergangsöffnung (42) zu der Rüttelaustragsvorrichtung (6) aus dem Behälter (1) erweiterten Querschnitt versehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftableitung (44) aus der Luftberuhigungs-und -abführkammer (8, 40) schräg aufwärts gerichtet ist.

Claims

1. Process for the storage of brown and pit coal dust and mixtures of same in a storage hopper prior to the feed of the pulverized coal or of the mixture, from a fluidized powder material column to a coal dust burner by dosed transfer of the dust or of the mixture in a pneumatic conveying flow, characterized in that the coal dust is discharged by gravitation or mechanical means from the storage hopper and conducted through an air steadying and exhaust zone prior to its fluidization and feed in the pneumatic conveying flow, in order to prevent the ingress of fluidizing air into the storage hopper.

2. Process according to claim 1, characterized in that the air in the hopper inside over the dust column in the storage bunker is maintained stationary and a small amount of outside air is fed into the hopper inside.

3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that the air steadying and exhaust zone is arranged in a connected duct by means of an additional weak suction draught.

4. Device for the implementation of the process according to claims 1 to 3, characterized by a vertical or inclined storage hopper (1) above a fluidization chamber (2) or of a feeding device (11) arranged in front of same for the transfer of the dust to the fluidization chamber (2), which ist provided with a charging opening (3) for the pulverized fuel and a bottom discharge opening with a vibratory discharge device (6), and by an air steadying and exhaust chamber (8) arranged between the storage hopper (1) and the fluidization chamber (2) or the feeding device (11), into which an air exhaust duct (24) discharges.

5. Device according to claim 4, characterized in that the air steadying and exhaust chamber (8) is formed below the vibratory discharge device (6) by the funnel-shaped collecting box of the discharge device.

6. Device according to claims 4 and 5, characterized in that the air deflectors above the fluidization chamber (2) are made up of baffle-type internals (28) in or below the air steadying and exhaust chamber (8).

7. Device according to claim 4 and one or both claims 5 and 6, characterized in that the air steadying and exhaust chamber (40) features an enlarged cross section as compared with the cross section of the transfer opening (41) to the fluidization chamber (2) or of the feeding device (11) to said chamber.

8. Device according to claim 4 and one of the claims 5 to 7, characterized in that the air steadying and exhaust chamber (40) features an enlarged cross section as compared with the cross section of the transfer opening (42) to the vibratory discharge device (6) from the hopper (1).

9. Device according to claim 4 and one of the claims 5 to 9, characterized in that the air exhaust duct (44) from the air steadying and exhaust chamber (8,40), is slanted upwards.

Revendications

1. Procédé pour le stockage de lignite et de houille pulvérisés et leurs mélanges dans un réservoir de stockage avant l'amenée du produit pulvérisé ou du mélange hors d'une colonne de produit pulvérisé fluidisé à un brûleur de produit pulvérisé par une alimentation dosée dudit produit pulvérisé ou dudit mélange dans un courant de transport pneumatique, caractérisé en ce que pour empêcher l'introduction d'air fluidisé dans le réservoir de stockage le charbon pulvérisé est extrait par gravitation ou par des moyens mécaniques hors dudit réservoir de stockage et est conduit, avant la fluidisation et l'amenée dans le courant de transport pneumatique, à travers une zone de stabilisation et de sortie d'air.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'air dans la chambre du réservoir au-dessus de la colonne de produit pulvérisé du réservoir de stockage est maintenu stationnaire et en ce qu'une petite quantité d'air extérieur est amenée à ladite chambre du réservoir.

3. Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la zone de stabilisation et de sortie d'air est placée sous l'action d'un faible tirage par aspiration additionnelle dans une colonne en circuit.

4. Dispositif pour la réalisation du procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé par un réservoir de stockage vertical ou incliné (1) disposé au-dessus d'une chambre de fluidisation (2) ou d'une installation d'alimentation (11) agencée devant pour l'amenée du produit pulvérisé dans ladite chambre de fluidisation (2), qui est pourvue d'une ouverture de déversage (3) pour le combustible pulvérisé et d'une ouverture de vidange inférieure avec un dispositif de sortie vibrant (6), et par une chambre de stabilisation et de sortie d'air (8) disposée entre le réservoir de stockage (1) et la chambre de fluidisation (2) ou l'installation d'alimentation (11) et dans laquelle débouche une conduite de dérivation d'air (24).

5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la chambre de stabilisation et de sortie d'air (8) est formée sous le dispositif de vidange vibrant (6) par le réceptacle en forme de trémie du dispositif de vidange.

6. Dispositif suivant les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que, au-dessus de la chambre de fluidisation (2) sont formés dans ou sous la chambre de stabilisation et de sortie d'air (8) des déflecteurs d'air par des montages en forme de chicanes (28).

7. Dispositif suivant la revendication 4 et l'une et/ou l'autre des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la chambre de stabilisation et de sortie d'air (40) est pourvue d'une section élargie par rapport à la section de l'ouverture de passage (41) vers la chambre de fluidisation (2) ou par rapport à la section de l'installation d'alimentation (11) vers cette chambre.

8. Dispositif suivant la revendication 4 et une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la chambre de stabilisation et de sortie d'air (40) est pourvue d'une section élargie par rapport à la section de l'ouverture de passage (42) vers le dispositif de vidange vibrant (6) hors du réservoir (1).

9. Dispositif suivant la revendication 4 et l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la conduite de dérivation d'air (44) sortant de la chambre de stabilisation et de sortie d'air (8, 40) est dirigée obliquement vers le haut.

Zeichnung