用于运行蒸汽发生器的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于运行蒸汽发生器的方法，该蒸汽发生器具有利用褐煤来烧的锅炉、至少一个用于磨细褐煤的磨机。
【背景技术】
[0002]借助于煤粉磨碎干燥设备直接吹入粉末的已知原理例如在公开文献HelmutEffenberger，“Dampferzeugung，，，Springer-Verlag, ISBN3-540-64175-0 中描述。在这样的方法中，作为干燥气体使用回吸的烟气，该烟气在本申请文件的意义中称为干燥烟气流。为此，磨机通过烟气再循环装置与燃烧室的端部连接，用于使原褐煤干燥所需要的干燥烟气流在燃烧室的端部以大约800°C和大约1200°C之间的温度获取。
[0003]文首提及类型的方法例如由DE 42 03 713 C2已知。所述方法包括在至少一个磨机中将含矿井水分的褐煤磨细，该磨机以干燥烟气流加载，该干燥烟气流在对流过程之后从锅炉分流出并且以大约350°C的温度引入到所述磨机中。在该磨机中，褐煤被碾碎到用于在锅炉中燃烧所需要的颗粒带上并且同时在惰性烟气环境中被干燥。干燥烟气流的一部分用作用于将干燥的燃料运输到锅炉的燃烧器的载气。褐煤在低的温度水平上组合的预干燥和磨碎在动力装置的效率方面认为是有利的。
[0004]干燥褐煤的在效率提高方面产生有利的效果的另一个变型方案是在分开的形式为流化床干燥器的干燥机组中使褐煤干燥。这样的方法例如由DE 196 20 047 Al已知。已知的是，通过在动力装置的蒸汽发生器中在燃烧之前使褐煤干燥可以达到效率的明显提高。含矿井水分的褐煤大约具有45%至65%的含水量，该含水量通过干燥减少到10%至25%。
[0005]由DE 195 18 644 C2已知的是，在干燥器本身中使用从干燥设备排出的富能量的废气。为此，在DE 195 18 644 C2中提出，将废气的至少一个分流压缩并且将其供应给热交换器作为加热介质，其中，所述废气至少部分地冷凝，从而可以将废气的蒸发热大部分用于燃料的所期望的干燥。
[0006]其他已知的用于在使用流化床干燥器的情况下干燥褐煤的方法例如在公开文献DE 103 19 477 Al 和 DE 10 2009 035 062 Al 中描述。
[0007]从流化床干燥的干褐煤通常具有25质量百分比的最大含水量和0.4至0.8mm的平均颗粒直径D50，从而所述干褐煤可以直接地、必要时在没有再磨碎的情况下引入到锅炉中并且在那里燃烧。
[0008]以下被称为干褐煤(TBK)的预干燥的褐煤的燃烧温度处于原褐煤的燃烧温度以上的大约500°C。
[0009]因为已知的烧煤粉的褐煤锅炉主要设计用于燃烧原褐煤，也就是，用于燃烧经受磨碎干燥的原褐煤，所以干褐煤在申请人的蒸汽发生器中迄今为止作为附加燃料一起燃烧以提高效率。来自分开的干燥机组的大约占比25%的干褐煤的一起燃烧证明在燃料混合物的热值方面是有利的。
[0010]干褐煤例如可以通过所谓的涡旋燃烧器(如也在硬煤燃烧时使用的那样)引入到蒸汽发生器中。
[0011]然而，在燃烧原褐煤的蒸汽发生器中一起燃烧干褐煤时实际的尝试和燃烧室模拟示出，在锅炉中在干褐煤燃烧器或者涡旋燃烧器的区域中出现相对高的温度峰值，所述温度峰值可能导致灰烬软化或者灰烬熔化过程并且因此导致结渣。这又降低蒸汽发生器的可用性。
[0012]恰好因此，涡旋燃烧器也不应该构造得过大。涡旋燃烧器在其结构尺寸方面受限。通常，60MW的热功率被视为技术上可实行的。在具有干褐煤附加燃烧装置的大型褐煤锅炉中，这需要相应高数量的涡旋燃烧器。因此，这导致高的投资成本。
[0013]干褐煤是用于燃烧煤的蒸汽发生器的、相对来说成本低廉的起动燃料和支持燃料。在这里，先前鉴于其缺点描述的涡旋燃烧器是常用的，因为这些涡旋燃烧器在还是冷的燃烧室中也保证稳定的火焰和良好的燃烧。
【发明内容】
[0014]因此，本发明的任务在于，提供一种用于在燃烧原褐煤的蒸汽发生器中一起燃烧干褐煤的方法，所述方法考虑到先前解释的问题。
[0015]该任务通过一种用于运行蒸汽发生器的方法得以解决，该蒸汽发生器具有利用褐煤来烧的锅炉、至少一个用于磨细褐煤的第一磨机，其中，所述方法包括以下方法步骤:
[0016]-在第一磨机中将含矿井水分的褐煤磨碎，
[0017]-从锅炉分流出干燥烟气流并且
[0018]-在第一磨机中与干燥烟气流直接接触地将原褐煤干燥，
[0019]-将来自第一磨机的烟气褐煤流吹入到锅炉中，
[0020]-通过在分开的干燥机组中间接干燥将部分原褐煤干燥成干褐煤，并且
[0021]-将干褐煤输入到燃烧器供给装置上游的第一磨机的烟气褐煤流中或者输入到燃烧器供给装置中。
[0022]本发明意义中的干褐煤可理解为完成干燥的褐煤，所述褐煤由含矿井水分的采矿获得的产品在干燥机组中制造成干燥的成品，其具有10至30质量百分比，优选在10和25之间的质量百分比的含水量并且具有0.4至1mm的平均颗粒直径D50。
[0023]含矿井水分的原褐煤可理解为未处理的碎裂的并且必要时预碾碎的采矿获得的原褐煤，所述原褐煤具有在45和65之间的质量百分比的含水量。
[0024]磨碎干燥的原褐煤可理解为在磨机中同时干燥成准备燃烧的产品的磨细的原褐煤，其中大约85至95质量百分比的原褐煤具有小于Imm的颗粒大小。
[0025]本发明意义中的燃烧器供给装置可理解为从磨机到各个燃烧器、燃烧器组或燃烧器平面上的燃料供应管线。燃烧器供给装置在通过供应燃烧用空气来点燃燃料的那里结束。燃烧器供给装置可以包括分离器和分配装置。
[0026]按照本发明的方法可以如下概括，S卩，在蒸汽发生器的锅炉中除了磨碎干燥的原褐煤之外将干褐煤一起燃烧，其中，将干褐煤提供给来自供给装置上游的磨机的载气/燃料混合物或者提供到供给到各个煤燃烧器的供给装置中。与迄今为止实际的方法变型方案不同，干褐煤在锅炉中不是通过分开的涡旋燃烧器燃烧，而是干褐煤已经在锅炉上游添加给磨机的烟气褐煤流。本发明意义中的载气可理解为由烟气、蒸发的水和燃烧用空气构成的混合物。
[0027]在所提出的方法中，一旦不再需要起动燃烧和支持燃烧，就可以通过转换装置将干褐煤从蒸汽发生器的起动燃烧器绕行到以原褐煤运行的第一磨机上。
[0028]申请人可以通过燃烧室模拟计算发现，利用这样的措施可以意想不到地避免在锅炉内在燃烧器的区域中的温度峰值。
[0029]以符合目的的方式，原褐煤的磨碎在以干燥烟气流惰性化的环境中进行。本发明意义中的惰性化意味着，烟气干燥流中的氧气占比被调节到〈12体积百分比的氧气占比。
[0030]在按照本发明的方法的一个有利的变型方案中规定，所述干褐煤从分开的干燥机组输入到磨机中并且在那里与原褐煤一起经受再磨碎。在此，干褐煤在惰性化的环境中再干燥并且再碾碎。这具有方法技术上的优点，即，在干燥机组下游再分离和/或再磨碎干褐煤不是绝对必需的。干褐煤的波动的含水量的影响因此被消除。完全普遍地，干褐煤的湿度波动、松密度波动和粒度波动由于在与原褐煤的混合中附加的磨碎干燥是不关键的。由此，也可能的是，连接的干燥机组功率优化地运行。最后也证实，按照本发明的方法在烟气中的NOx浓度方面是有利的，因为通过将干褐煤添加到烟气褐煤流中发生燃烧器的粉末占比的浓缩，从而燃烧器的载气占比减少。因此，导致与在传统的燃烧中相比烟气/排气中的更小的NOx浓度，在所述传统的燃烧中与燃料有关的载气量通常更高。
[0031]另一个优点是，改善了燃烧的可调节性。在提高原褐煤量时第一磨机仅以更长的停止时间反应，因为对于更高的煤量必须将所述磨机移动到另一个运行点上，或者必须投入使用附加的磨机。与此相反，通过提高干褐煤量在相对来说短时间内提供更高的燃料量。这改善了整个蒸汽发生器设备的可调节性。
[0032]优选地，作为分开的干燥机组设有至少一个间接加热的干燥器。这例如可以是一个流化床干燥器。
[0033]在按照本发明的方法的一个备选变型方案中规定，作为分开的干燥机组使用一个第二磨机，在该第二磨机中在通过干燥烟气流惰性化的环境中实施干燥。换言之，作为分开的干燥机组可以使用褐煤和烟气直接接触地经受直接干燥的干燥机组。
[0034]在这种情况下有利的是，将干燥的褐煤从第二磨机作为干褐煤输入到第一磨机的烟气褐煤流中。在此，例如可以规定，将所述干燥的褐煤从第二磨机完全作为干褐煤输入到第一磨机的烟气褐煤流中，从而第二磨机不以通常的方式和方法直接以烟气褐煤流供应锅炉。
[0035]按照本发明的方法的特征特别是在于，所述锅炉利用射流燃烧器的切向燃烧来烧，给该射流燃烧器供给烟气褐煤流。射流燃烧器在运行中比圆形射流燃烧器或涡旋燃烧器不易受干扰得多。此外，射流燃烧器在结构上也简单得多。这基于以下原则，即，燃料管道/载气管道基本上构成为矩形的井，该井分别由相应的次级空气管道包围。烟气/燃料流的或者具有相应的流动动力作用的配件的次级空气流的涡流和涡旋不是必需的。
[0036]在按照本发明的方法的一个特别有利的变型方案中规定，将所述干褐煤从分开的干燥机组输入到第一磨机的载气再循环管线中。因此可能的是，按照本发明的方法基本上在不需与存在的磨机结构上匹配的情况下实施。载气再循环管线通常用于磨机的功率控制，其方式是，必要时在磨机下游分流出一部分载气并且使其通过磨机再循环。
[0037]当作为第一磨机使用分离器磨机时，可以将所述干褐煤输入磨机分离器的固体燃料回流中。这样的方法也几乎不需要与存在的磨机结构上的匹配。
[0038]在按照本发明的方法的另一个有利的变型方案中可以规定，利用至少一个螺旋运输机将所述干褐煤引入到第一磨机的入口区域中。
[0039]备选地，将干褐煤吹入到第一磨机中可以利用惰性气体、例如低压水蒸汽，或者例如将干褐煤与作为输送介质的再循环载气混合地进行。以符合目的的方式，干褐煤的吹入这样进行，使得干褐煤与原褐煤快速混合。
[0040]此外，也可能的是，当压缩空气用作输送介质时，干褐煤借助于分离器与输送介质分开，从而干褐煤在没有空气的情况下引入到磨机中，例如通过叶轮式闸门。
[0041]最后，由于干褐煤的着火趋势可以规定，在磨机的尽可能冷的位置上供应干褐煤。
[0042]用于干褐煤的引入位置也可以在第一磨机之后设置在燃烧器供给装置中。
[0043]当要将由磨碎干燥的原褐煤和干褐煤构成的混合物大至均匀地添加到锅炉的全部燃烧器中时，有利的是，干褐煤已经输入到第一磨机中或者输