AT345769B

AT345769B - Verfahren zur trocknung und vorerhitzung der kohle und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: AT345769B
Application number: AT614576A
Authority: AT
Inventors: Georg Dr Beckmann
Original assignee: Waagner Biro Ag
Priority date: 1976-08-18
Filing date: 1976-08-18
Publication date: 1978-10-10
Also published as: ATA614576A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung und Vorerhitzung von Kohle, insbesondere von Kokskohle auf 200 C, in einem Wirbelbetttrockner, dessen eingebaute Heizflächen mit Dampf beheizt sind und eine Kohletrocknungs-und-Vorerhitzungsanlage nach dem Wirbelbettsystem zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist ein Wirbelbetttrockner bekannt, in dessen Wirbelbett Heizflächen zur indirekten Beheizung des zu trocknenden Gutes vorgesehen sind. Bei diesem Verfahren wird nach dem Prinzip der Abkühlung des Beheizungsmediums gearbeitet, so dass zur Erreichung der Trocknungsleistung die Wandtemperatur der Heizspirale hoher als 3000C ist, wodurch die Kohle teilweise thermisch zersetzt wird.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, die thermische Zersetzung der Kohle zu vermeiden und den Uampfbedarf für die Beheizung des Kohletrockners zu reduzieren.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf in den Heizflächen kondensiert wird und das entstehende Kondensat einen Teil seiner Wärme an das Fluidisierungsmedium abgibt. Insbesondere wird zumindest ein Teil des Fluidisierungsmediums durch Entspannung des Kondensats gewonnen und wird vorzugsweise der erzeugte Dampf in einen Injektor eingespeist und mit dem Fluidisierungsmedium umgewälzt. Gemäss einem weiteren Erfindungsmerkmal gibt der Heizdampf für den
EMI1.1
seinemeingeleitet.

Die erfindungsgemässe Kohletrocknungs- und -Vorerhitzungsanlage nach dem Wirbelbettsystem ist dadurch gekennzeichnet, dass im Beheizungssystem nach den Heizflächen des Wirbelbetttrockners Wärmeüberüagungseinriehtungen, wie z. B. Kondensatunterkühler oder Injektoren, zur direkten oder indirekten Wärmeübertragung vom Kondensat an das Fluidisierungsmedium vorgesehen sind.

Insbesondere ist im Strömungsweg des Fluidisierungsmediums zwischen den Wärmeübertragungseinrichtungen und dem Wirbelbetttrockner ein Enthitzer für den Heizdampf angeordnet. Vorzugsweise entströmt da5 Fluiùisierungsmedium einem Entspannungsdampferzeuger bevor es in den Wärmeüber- tragungseint ichtungen auf Fluidisierungstemperatur erhitzt wird.

Bei Dampfdrücken oberhalb von 20 atü ist es vorteilhaft den Dampf aus dem Dampfnetz vor seiner Einleitung in die Heizfläche des Wirbelbetttrockners in einer vorgeschalteten Gegendruckturbine auf Sattdampf zu entspannen.

Die Erfindung ist in den Fig. l bis 4 beibpielsweibe und schematisch in Form eines Diagramms dargestellt und wird an Hand eines Beispiels dargelegt.

In Fi. l ist das Schaltbild einer Kohletrocknungs- und -Vorehitzungsanlage dargestellt. Die Kohletrocknung und-Vorerhitzung erfolgt in einem Wirbelbetttrockner--H--in dem Heizflächen --1-- angeordnet sind. Das Fluidisierungsmedium wird im Kreislauf geführt, wobei der notwendige Druckunter- schied durch das Gebläse--7-aufgebracht wird. Die im Kreislauf von der Kohle aufgenommene Feuchtigkeit sowie Stäbe werden im Abscheider --8-- abgeschieden, bO dass die im Kreis geführte Fluidisierungsmenge konstant bleibt. Die Heizflächen werden vom kondensierenden Heizdampf durchströmt. wobei das Kondensat durch den Kondensatunterkühler --3-- geführt wird.

Durch das Regelventil --9-- wird das Kondensat gestaut, wobei die Öffnung des Ventils durch die Erreichung eines bestimmten Wasserstandes im Staugefäss --10-- erfolgt. Das im Kondensatunterkühler --3-- erhitzte Fluictisierungsmedium wird im Enthitzer --4-- noch weiter erhitzt und auf Fluidisierungstemperatur gebracht. Die Regelung der Heizleistung des Enthitzers --4-- erfolgt über das Regelventil --11--.

In Fig. 2 ist eine ähnliche Schaltung vorgesehen, gemäss welcher das Fluidisierungsmedium in einem Entspannungsdampferzeuger --5-- erzeugt und dasselbe in einem Kondensatunterkühler-3-überhitzt und auf Fluidisierungstemperatur gebracht wird. Die Regelung des Kondensatabflusses in den Entspannungsdampferzeuger erfolgt über den thermisch gesteuerten Kondensatableiter bzw. Rücklauftemperaturbegrenzer --12-- und den niveaugesteuerten Kondensatableiter --13--.

In Fig. 3 ist eine ähnliche Schaltung wie in Fig. 2 vorgesehen, bei der zur Unterstützung der
EMI1.2
--5-- eineEntspannungsdampferzeuger --5-- vorgesehen ist.

In Fig. 4 ist ein weiteres Schaltbild für einen Kohletroekner nach dem Wirbelbettsystem dargestellt, bei dem der Dampf aus dem Entspannungsdampferzeuger --15-- zur Betreibung des Injektors --6-- herangezogen wird so dass ein Teil der Wärme des abströmenden Kondensats durch Mischung in das

EMI2.1
Wasserstand im Entspannuligsdampferzeuger abnimmt.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Kohletrocknung gestattet in einfacher Weise die Regelung der Heiztemperatur im Wirbelbetttrockner ohne dass Überhitzungen der Kohle auftreten können, indem der Druck des kondensierenden Heizdampfes entsprechend geregelt wird. Da der Druck des kondensierenden Heizdampfes während der Kondensation konstant bleibt, haben die Heizflächen im Wirbelbetttrockner eine konstante Temperatur, die bei einer Druckregelung von 40 auf 16 at von 250 auf 2000C praktisch stufenlos geregelt werden kann. Durch die Unterkühlung des Kondensats durch Erhitzung des Fluidisierungsmediums wird die anfallende Abwärme reduziert und kann das Fluidisierungsmedium auf etwa die Temperatur der Heizflächen im Wirbelbetttrockner angehoben werden, so dass eine intensive Wärmebehandlung der Kohle bei gleicher Temperatur erfolgt.

Da anderseits im Wirbelbetttrockner die Verweildauer der Kohlepartikel im Wirbelbett frei gewählt werden kann, gelingt es, auch die Temperatur im Inneren des Kohlepartikels etwa auf Randtemperatur zu bringen, so dass während des Kohletransports zum Kokereiofen kein Temperaturverlust der Kohle infolge inneren Temperaturausgleichs erfolgt.

Beispiel : Bei der Trocknung von 33, 7 t/h Nasskohle mit 11% Feuchtigkeit auf 165 C wird 3, 7 t/h Feuchtigkeit bzw. flüchtige Bestandteile der Kohle verdampft. Die Heizfläche-l--in Fig. l wird dabei von 8 t/h Heissdampf mit 20 atü und 250 C durchströmt. Im Kondensatbehälter --10-- wird das Kondensat mit etwa 210 C gesammelt und im Kondensatunterkühler auf 1950C abgekühlt. Für die Durchströmung des Wirbelbetttrockners werden etwa 3, 6 t/h eines inerten Gases als Fluidisierungsmedium verwendet, wobei man annehmen kann, dass am Gebläseaustritt --7-- das Fluidisierungsmedium eine Temperatur von 600C aufweist.

Im Kondensatunterkühler erfolgt eine Erhitzung des Fluidisierungsmediums auf 190 C, mit welcher Temperatur es in den Wirbelbetttrockner eintritt. Eventuell kann noch ein Enthitzer für den Heissdampf vorgesehen werden, wodurch dann zweckmässigerweise das Fluidisierungsmedium auf etwa 210 C, das ist die Austrittstemperatur des kondensierenden Heissdampfes, erhitzt wird.

Das aus dem Wirbelbetttrockner austretende Fluidisierungsmedium weist nun die Menge von 7, 3 t/h auf, da es die 3, 7 t Feuchtigkeit der Nasskohle aufgenommen hat. Zur Ausscheidung der aufgenommenen Feuchtigkeit und etwaiger mitgerissener staubförmiger Bestandteile ist ein Abscheider --8-- vorgesehen, in dem durch Unterschreiten des Taupunktes, d. h. durch Abkühlung des Fluidisierungsmediums auf etwa 60 C, die aufgenommene Feuchtigkeit abgeschieden werden kann. Aus Sicherheitsgründen wird noch eine nicht in Fig.1 eingezeichnete Entlüftungsvorrichtung verwendet, durch die ein Überdruck abgebaut werden kann.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Trocknung und Vorerhitzung von Kohle, insbesondere von Kokskohle auf etwa 200 C, in einem Wirbelbetttrockner, dessen eingebaute Heizflächen mit Dampf beheizt sind, da-
EMI2.2

Claims

Teil des Fluidisierungsmediums durch Entspannung des Kondensats gewonnen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der durch Entspannung erzeugte Dampf in einen Injektor eingespeist und mit dem Fluidisierungsmedium umgewälzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Heizdampf für den Wirbelbetttrockner vor seinem Eintritt in die Heizflächen zumindest einen Teil der Überhitzungswärme an das Fluidisierungsmedium abgibt und als Sattdampf, insbesondere feuchter Sattdampf, in die Heizflächen eingeleitet wird. EMI2.3 Beheizung des Wirbelbetttrockners bestimmte Dampf vor dem Durchströmen der Heizflächen in einer Gegendruckturbine bis auf Sattdampfzustand abgearbeitet wird. <Desc/Clms Page number 3>

6. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das entstehende Kondensat im Wärmetausch mit dem Fluidisierungsmedium unterkühlt wird. EMI3.1 dass im Beheizungssystem nach den Heizflächen (1) des Wirbelbetttrockners (2) Wärmeübertragungseinrichtungen (3,5, 6) zur direkten oder indirekten Wärmeübertragung vom Kondensat an das Fluidisierungsmedium vorgesehen sind.

10. Kohletrocknungs- und -Vorerhitzungsanlage nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass die Wärmeübertragungseinrichtungen als Kondensatunterkühler (3) ausgebildet sind.

11. Kohletroeknungs-und-Vorerhitzungsanlage nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass im Strömungsweg des Fluidisierungsmediums zwischen den Wärmeübertragungseinrichtungen (3,6) und dem Wirbelbetttrockner (2) ein Enthitzer (4) für den Heizdampf angeordnet ist.

12. Kohletroeknungs-und-Vorerhitzungsanlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Fluidisierungsmedium einem Entspannungsdampferzeuger (5) entströmt bevor es in den Wärmeübertragungseinrichtungen (3,6) auf Fluidisierungstemperatur erhitzt wird.

13. Kohletroeknungs-und-Vorerhitzungsanlage nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass die Wärmeübertragungseinrichtung als Injektor (6) ausgebildet ist, der treibseitig mit einem Entspannungsdampferzeuger (15) verbunden ist (Fig. 4).

14. Kohletrocknungs- und -Vorerhitzungsanlage nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass wasserdampfseitig zwischen der Heizfläche (1) des Wirbelbetttrockners (2) und der Wärmeübertragungseinrichtung (3,5, 6) ein Staugefäss (10) oder Entspannungsdampferzeuger (15) angeordnet ist und dass das Regelventil (9) nach dem Kondensatunterkühler (3) vom Wasserstand im Staugefäss (10) oder im Entspannungsdampferzeuger (15) gesteuert wird (Fig. l, 3,4).

15. Kohletroeknungs-und-Vorerhitzungsanlage nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass dampf-bzw. wasserseitig zwischen der Heizfläche (l) und dem Entspannungsdampferzeuger (5) mindestens ein Kondensatableiter (12) bzw. (13), insbesondere ein thermisch gesteuerter EMI3.2 Ende der Heizfläche (1) abzweigt und in der Kondensatleitung ein thermisch gesteuerter Kondensatableiter (12) angeordnet ist und dass parallel dazu eine Umgehungsleitung mit einem sehweimmergesteuerten Kondensatableiter (13) angeordnet ist (Fig. 2). EMI3.3 a d u r c h g e k e n n -zeichnet, dass das Niveau des schwimmergesteuerten Kondensatableiters (13) geodätisch oberhalb des Kondensatunterkühlers (3) liegt.