DD143103A1

DD143103A1 - METHOD FOR THE HEAT-ENERGY-CONTROLLED OPERATION OF BROWN COAL DRYERS

Info

Publication number: DD143103A1
Application number: DD21229079A
Authority: DD
Inventors: Martin Weber
Original assignee: Martin Weber
Priority date: 1979-04-18
Filing date: 1979-04-18
Publication date: 1980-07-30

Abstract

Ziel der Erfindung ist es, die energetische Effektivität des Trocknungsprozesses in Röhren- und Tellertrocknern durch Senkung des Wärmeaufwandes für die Verdampfung des Wassers aus der Rohbraunkohle zu verbessern. Aufgabe ist es, die Einhaltung eines unteren Grenzwertes für den spezifischen Wärmebedarf unter Verwendung des Sauerstoffgehalts im Brüden als Steuerungskenngröße su gewährleisten, ohne die Druck- oder Temperaturparameter des .Trocknungsdampfes zu verändern. Dazu wird erfindungsgemäß das Druck- und Temperaturgefälle zv/ischen eintretendem Luftstrom und austretendem Brüdengesamtstrom ins Gleichgewicht zum Sauerstoffgehalt eines mit Inertgas vermischten Brüdenteilstroms gebracht und wie bekannt in der ersten Verfahrensstufe der Brüdenteilstrom. entnommen,. mit Inertgas gemischt und einer Kühlung und Filterung unterworfen. In der zweiten Verfahrensstufe wird der'Sauerstoffgehalt· des Mischgasstroms bestimmt. Erfindungsgemäß wird in einer dritten Verfahrensstufe bei Abweichen vom Grenzwert des spezifischen Wärmebedarfs und zugehörigen Sauerstoffgehalts eine Veränderung des Druck- und Temperaturgefälles zwischen -Frischluft und Brüden herneigeführt.The aim of the invention is the energetic effectiveness of Drying process in tube and plate dryers by lowering the heat expenditure for the evaporation of the water from the To improve crude lignite. Task is to comply with one lower limit for the specific heat demand using ensure the oxygen content in the vapor as the control parameter su, without the pressure or temperature parameters of the drying steam to change. For this purpose, the pressure and Temperature gradient zv / ischen entering airflow and exiting Brüdengesamtstrom in equilibrium with the oxygen content of a Inert gas mixed Brüdenteilstroms brought and as known in the first stage of the Brüdenteilstrom. removed ,. with inert gas mixed and subjected to cooling and filtering. In the second Process stage becomes the oxygen content of the mixed gas stream certainly. According to the invention in a third stage of the method Deviation from the limit of specific heat demand and associated Oxygen content is a change in the pressure and temperature gradient between fresh air and vapors herneigführt.

Description

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Verfahren zum wärmeenergetisch gesteuerten Betrieb von BraunkohlentrocknernProcess for the heat energy-controlled operation of lignite dryers

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum wärmeenergetisch gesteuerten Betrieb von Braunkohlentrocknern, insbesondere von Röhren- und Tellertrocknern, wodurch der spezifische Wärmebedarf des Braunkohlentrockners begrenzt und durch Veränderung des Brüdenzustands ge·* steuert wird«The invention relates to a method for the heat-energy-controlled operation of lignite dryers, in particular of tubular and plate dryers, whereby the specific heat requirement of the lignite dryer is limited and controlled by changing the vapor state.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Beim Betrieb von Braujikohlentrocknern entstehen Kohle«, Wärme- und Leistungsverluste, deren Größe wesentlich von der Führung des Trocknungsprozesses abhängt« Die aus der Praxis bekannte herkömmliche BetriebsweiseThe operation of Braujikohlentrocknern coal, "heat and power losses, the size of which depends essentially on the leadership of the drying process" The known from practice conventional operation

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der ungeregelten Kohle«,Luft- und Dampfzuführung zum Braunkohlentrockner weist bei einem höhen Anfangsfüllungsgrad der Trocknerrohre und einer geringen Beweglichkeit der zu trocknenden Kohle die größten Leistungs-* und Wärmeverluste auf_o the uncontrolled coal, air and steam supply to the lignite dryer has the highest performance * and heat losses at a high initial degree of filling the dryer tubes and a low mobility of the coal to be dried on _o

Zur Erhöhung der Leistung von Röhrentrocknern ist ein Verfahren zum Betrieb von Röhrentrocknern aus der DD«PS 96OTO bekannt, bei dem unter Steigerung von Trocknerdrehzahl und Luftdurchsatz ein kohlegefüllter Rohranfangsquerschnitt von maximal halber Rohrfüllung geschaffen und in den kohlefreien Rohrraum Heißluft eingeblasen wird«, Dazu wird eine aus der DD-PS 95815 bekannte Einrichtung zur Lufteindüsung verwendet«To increase the performance of tube dryers, a method for operating tube dryers from the DD «PS 96OTO is known, in which created by increasing the dryer speed and air flow, a coal-filled initial pipe section of a maximum of half pipe filling and blown into the coal-free pipe space hot air," This is a used from the DD-PS 95815 known device for Lufteindüsung «

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht neben einem höheren Bedienungsaufwand darin, daß zwar ein leistungsgesteigerter Betrieb ermöglicht, aber kein gezielter Einfluß auf die Wärmeverluste ausgeübt wird» Denn zur Prozeßführung wird nur der Zustand der einfall« seitig dem Trockner zugeführten Trocknungsluft, aber nicht der Zustand des abgeführten Brüdens berücksichtigt, der jedoch wesentlich die Wärmever— luste der Trocknung bestimmte Um den Zustand von Trocknungsluft und Brüden zu überwachen, sind aus den DD-PS 121543 und DD-PS 126343 Verfahren und Anordnungen zur automatischen sicherheitstechnischen Überwachung von Röhrentrocknern bekannt» Diese beinhalten Sicherheitsregelkreise, durch die im Gefahrenzustand Einblaseluft und Heizdampf abgesperrt werden Lind bei Ansteigen der Brüdentemperatur automatisch eine Erhöhung der zugeführten Rohfeinkohlemenge sowie der Bewegungsgeschwindigkeit des Trocknungsgutes er~The disadvantage of this method, in addition to a higher operating effort is that although a performance-enhanced operation allows, but no specific influence on the heat losses is exercised »For process control, only the state of the incident« side of the dryer supplied drying air, but not the state of discharged In order to monitor the condition of drying air and vapors, DD-PS 121543 and DD-PS 126343 disclose methods and arrangements for the automatic safety monitoring of tube dryers. These include safety control loops, By the blown air and heating steam are shut off in the hazardous condition automatically an increase in the supplied raw fine carbon amount as well as the movement speed of the material to be dried he as the broth temperature rises

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Durch die DD-PS 126343 werden zusätzlich die Steuerung des austretenden Kondensats sowie der Bunkerfüllstand in die Sicherheitsregelkreise einbezogen und die Brüdentemperatur mit Hilfe eines Sternmeßfühlers über den gesamten Schlotquerschnitt erfaßteBy DD-PS 126343 in addition, the control of the exiting condensate and the bunker level are included in the safety loops and detected the Brüdentemperatur using a Sternmeßfühlers over the entire Schlotquerschnitt

Diese Verfahren und Anordnungen haben den Nachteil, daß sie nur auf die sicherheitstechnischen Prozeßparameter und einen betrieblichen Ausnahmezustand ausgerichtet sind, in welchem durch deren negatives Zusammenwirken das Zündinitial begünstigt wird» Es werden durch diese Art der Trocknerüberwachung zwar brandfördernde Gefahrensituationen ausgeschaltet, aber eine gezielte Beeinflussung der Wärme-oder Kohleverluste findet nicht statt_o These methods and arrangements have the disadvantage that they are geared only to the safety process parameters and an operational emergency state, in which by their negative interaction the Zündinitial favors »Although this type of dryer monitoring fire-promoting dangerous situations off, but a targeted influence of Heat or coal losses does not take place _o

Aus der DD-PS 128816 ist eine Anordnung zur Regelung des Brüdenzustands von Röhrentrocknern bekannt, bei der die Brüdentemperatur durch kombinierte Veränderung von Trocknungsdampfdruck und Trocknerfüllungsgrad geregelt wirdo Dabei werden der Sauerstoffgehalt im Brüden und dessen Falschluftanteil sowie Taupunkt« unterschreitungen sicherheitstechnisch überwacht«From DD-PS 128816 an arrangement for controlling the vapor state of tube dryers is known, in which the Brüdentemperatur is regulated by combined change of drying steam pressure and Dryerfüllungsgrado The oxygen content in the vapor and its Faluchsuftanteil and dew point "failures safety monitoring"

Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß sie keine Lösung aufzeigt, um mit den Sicherheitsbedingungen auch die Wärmeverluste des Trocknungsprozesses steuern zu können_o Weiterhin genügt die Messung der Brüden- und Taupunkttemperatur und die rechnerische Bestimmung des Sauerstoffgehaltes nicht den Genauigkeit sforderungen zur Gewährleistung eines kontinuierlichen Betriebsverfahrenso Als weiterer Nachteil trittThe disadvantage of this arrangement is that it does not provide a solution to control with the safety conditions and the heat losses of the drying process _o Furthermore, the measurement of the vapor and dew point temperature and the arithmetical determination of the oxygen content does not meet the accuracy requirements to ensure a continuous Betriebsverfahrenso Another disadvantage occurs

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bei der vorgesehenen Dampfdruckänderung, beispielsweise bei einer Dampfdrucksenkung ein Rückgang der Trocknerleistung ein.at the intended steam pressure change, for example, a reduction in steam pressure, a decrease in the dryer performance.

Es-wurde aber auch bereits ein Verfahren zum verlustarmen Betrieb von Braunkohlentrocknern vorgeschlagen, wobei für einen Teilstrom des den Braunkohlentrockner verlassenden Brüdens eine Mischung mit Inertgas, vorzugsweise Stickstoff, erfolgt und der Sauerstoffanteil bestimmt und ins Gleichgewicht zu dem zwischen eintretendem Trocknungsdampf und austretendem Dampf** Luft-Gemisch bestehenden Druckgefälle gebracht wird»But it has also been proposed a method for low-loss operation of lignite dryers, for a partial flow of the lignite dryer leaving the vapor, a mixture with inert gas, preferably nitrogen, takes place and determines the oxygen content and in equilibrium to the between incoming drying steam and exiting steam ** Air mixture existing pressure gradient is brought »

Zur Herstellung des Gleichgewichtes wird in einer ersten oder aufbereitungstechnischen Verfahrensstufe ein Teilstrom des als Brüden austretenden Dampf-Luft-Gemisch abgesaugt und durch Zuführen von Stickstoff oder eines anderen inertisierenden Gases ein Mischstrom erzeugt* Dieser wird einer Kühlung und Filterung unterzogen und in einen wasserfreien Zustand überführt«To produce the equilibrium, a partial stream of the vapor-air mixture emerging as vapor is suctioned off in a first or treatment-technical process stage and a mixed stream is produced by feeding nitrogen or another inertizing gas. This is subjected to cooling and filtering and converted into an anhydrous state "

In einer zweiten oder analysentechnischen Verfahrensstufe wird der Sauerstoff aus dem Mischgasstrom ausgehalten und entsprechend seinem Anteil im Brüden·* teilstrom als Führungsgröße für den spezifischen Wärmebedarf ausgebildet«In a second or analytical process stage, the oxygen is held out of the mixed gas stream and formed according to its share in the vapor partial stream * as a reference variable for the specific heat demand «

In einer dritten oder steuerungstechnischen Ver— fahrensstufe erfolgt die Erreichung des Grenzwertes des spezifischen Wärmebedarfs dadurch, daß ein niedriger Sauerstoffanteil im Brüdenteilstrom angesteuert wird* Dazu erfolgt gleichsinnig mit der Entwicklung des Sauerstoffanteils eine Veränderung des Druckge-» fälles zwischen dem in den Trockner eintretendenIn a third or control-technical process stage, the limit value of the specific heat requirement is achieved by controlling a low oxygen content in the partial brine stream. In addition, a change in the pressure difference between the part entering the dryer and the evolution of the oxygen content takes place in the same direction

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Dampfstrom und dem austretenden Dampf-Luft-Gemisch, wobei bei Ansteigen des Sauerstoffanteils die Druckdifferenz vergrößert wird_e Vapor stream and the exiting vapor-air mixture, with the increase in the oxygen content, the pressure difference is increased _e

Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß die in der dritten oder steuerungstechnischen Verfahrensstufe vorgesehene Dampfdruckänderung, gleichzeitig auch die Endfeuchte der Kohle und die Leistung des Trockners verändert,,However, this method has the disadvantage that the measures provided for in the third or control process step, the vapor pressure change, at the same time the final moisture content of the coal and the performance of the dryer,

Auch die Drehzahl- und Füllungsparameter des Trockners sind auf den vorhandenen Trocknungsdampfdruck abgestimmt und müssen bei dessen Veränderung durch Singriffe in die bestehenden Drehzahl-Füllungs-Regelkreise erst wieder neu angepaßt werden,,The speed and filling parameters of the dryer are tuned to the existing drying steam pressure and must be adapted again when its change by interrupts in the existing speed-filling control loops,

Darüber hinaus ist aber eine Dampfdruckänderung auch nur dann möglich, wenn es die Erfordernisse der Elektroenergieerzeugung im energetischen Verbundsystem Brikettfabrik-Kraftwerk zulassen» Die in der steuerungstechnischen Verfahrensstufe vorgesehene Vergrößerung des Druckgefalles zwischen eintretendem Dampfstrom und austretendem Brüdenstrom würde kraft— Werksseitig das Wärmegefälle in den Dampfturbinen verkleinern und damit die Elektroenergieerzeugung vermindern«In addition, however, a change in vapor pressure is only possible if it allow the requirements of electric energy generation in energy network briquette factory power plant »The envisaged in the process control process stage increase in pressure drop between incoming vapor stream and exiting vapor stream would factory force reduce the heat gradient in the steam turbine and thus reduce the generation of electric energy «

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und den Wärmeaufwand zur Verdampfung des Wassers aus der aufbereiteten Rohbraunkohle zu senken, um damit den Trocknungsprozeß in Braunkohlentrocknern energetisch zu verbessern und ökonomisch effektiver zu gestalten,,The aim of the invention is to avoid these disadvantages and to reduce the heat required to evaporate the water from the processed lignite coal, so as to improve the drying process in brown coal dryers energetically and to make more economically effective,

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum wärmeenergetisch gesteuerten Betrieb von Braunkohlentrocknern zu entwickeln, bei dem unter Verwendung des Sauerstoffgehalts im Brüden als Kenngröße für den spezifischen Wärmebedarf dieser auf einen unteren Grenzwert gebracht und dessen Einhaltung ohne Veränderung der Druck- oder Temperaturparameter des eintretenden Trocknungsdampfes gewährleistet wirdoThe invention has for its object to develop a method for the heat energy controlled operation of lignite dryers, in which using the oxygen content in the vapor as a parameter for the specific heat demand this brought to a lower limit and its compliance without changing the pressure or temperature parameters of the incoming Drying steam is ensured

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst^ daß in der Steuerungsstufe der Grenzwert des spezifischen Wärmebedarfs unter Einhaltung des zugehörigen niedrigen Sauerstoffgehaltes im Brüdenteilstrom, dadurch angesteuert wird, daß eine Veränderung des Druck« und Temperaturgefälles zwischen dem in den Trockner eintretenden Luftstrom und dem austretenden Brüdengesamtstrom entsprechend der Entwicklung des Sauerstoffgehalts herbeigeführt und bei dessen Ansteigen die Druck- und Temperaturdifferenz zwischen Frischluft- und Brüden des Trockners vermindert wird_e According to the invention, this object is achieved ^ that in the control stage, the limit of the specific heat demand while maintaining the associated low oxygen content in the Brüdenteilstrom, thereby controlled that a change in pressure and temperature gradient between the entering into the dryer air flow and the exiting Brüdengesamtstrom according to Development of the oxygen content brought about and the increase in pressure and temperature difference between fresh air and vapor of the dryer is reduced _e

Ausführungsbeispielembodiment

Einem Röhrentrockner wird auf der Kohleeinfallseite zusammen mit der aufbereiteten Rohbraunkohle erwärmte Frischluft zugeführt_o Die getrocknete Kohle verläßt den Röhrentrockner auf der Kohleausfallseite zusammen mit der Abluft, die nach Entstaubung als Dampf«Luft-Gemisch über den Schlot abgeführt wird«A tube dryer is supplied with heated fresh air along with the processed lignite coal on the coal incidence side. _O The dried coal leaves the tube dryer on the coal side together with the exhaust air, which is discharged through the vent as a vapor «air mixture« after dedusting.

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Der entsprechend dem Temperatur— und Sättigungs— zustand von Frischluft und Abluft der Trocknung erforderliche spezifische Wärmebedarf des Röhrentrockners wird in drei Stufen auf einen unteren Grenzwert gebrachteThe specific heat requirement of the tube dryer required according to the temperature and saturation state of fresh air and exhaust air of the drying is brought to a lower limit in three stages

In der ersten Verfahrensstufe wird ein Teilstrom des Brüdens aus dem Schlot abgesaugt, mit Inertgas vermischt und der Filterung und Kühlung zur Kondensation des Wasserdampfanteils unterworfen. Danach wird in der zweiten Verfahrensstufe die Abtrennung des Sauerstoffs aus dem Mischgasstrom herbeigeführt und der Sauerstoffgehalt des Gasgemisches bestimmte Dieser wird zur Führungsgröße der dritten Verfahrensstufe ausgebildet, in der bei" Abweichen vom Grenzwert des spezifischen Wärmebedarfs und zugehörigen Sauersbffgehalts das Druck- und Temperaturgefälle zwischen Frischluft und Abluft des Röhrentrockners verändert wirdo Steigt der Sauerstoffgehalt des Brüdenteilstroms an, so wird die zugeführte Frischluftmenge verringert und deren Temperatur erhöht. Bei unter den Vorgabewert sinkendem Sauerstoffgehalt wird eine Vergrößerung der Menge und Verminderung der Temperatur der zugeführten Frischluft herbeigeführteIn the first stage of the process, a partial stream of the vapor is sucked out of the vent, mixed with inert gas and subjected to filtering and cooling to condense the water vapor portion. Thereafter, in the second process stage, the separation of the oxygen from the mixed gas flow is brought about and the oxygen content of the gas mixture determined This is the reference variable of the third process stage, in the "deviation from the limit of the specific heat demand and associated Sauersbffgehalts the pressure and temperature gradient between fresh air and If the oxygen content of the partial brine flow increases, the amount of fresh air supplied is reduced and its temperature is increased

Claims

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Invention claim:

A method for the thermal energy controlled operation of lignite dryers with change of the vapor state and compliance with a heat demand limit in measuring the oxygen content of an inert gas mixed Brüdenteilstromes using a treatment, an analysis and a control stage, characterized in that in the control stage, a change in the pressure and temperature gradient cynical air flow entering the dryer and the exiting total vapor flow in accordance with the evolution of the oxygen content and, when it increases, the pressure and temperature difference between fresh air and vapor is reduced «