DD155263A1 - Anordnung zur bruedenwaermenutzung,insbesondere bei trocknungsprozessen,fuer waermeversorgungszwecke - Google Patents

Abstract

Die erfindungsgemaesse Anordnung dient der in Dampf-Luft-Gemischen von Trocknungsprozessen, vorzugsweise Brueden aus Braunkohletrocknungsverfahren, enthaltenen Waermemengen zur Waermeversorgung von Waermeverbrauchern ueber Fernwaermeversorgungsnetze. Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemaessen Anordnung bestehen darin, dass bei Beibehaltung des Betriebsregimes der Trocknungsanlagen und der Fernwaermesysteme eine Kopplung erzielt wird, die eine bedarfsgerechte Waermeversorgung der Verbraucher im Fernwaermesystem garantiert. Die Erfindung ermoeglicht die Kopplung eines druckmaessig offenen mit einem druckmaessig geschlossenen System.

Description

AnOrdnung zur Brüdemvärraciiufczung, insbesondere bei Forschungsproζessen, für 17аі;пеѵегйогдипг_:'Еяу;е_іске_і _ ^ _i , ,

Anwendungsgebiet der_.Erfind.,un.g.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur bedarfsgerechten WärineVersorgung von Wärmeverbrauchern durch Fernheizungssysteme unter Ausnutzung von Dampf-Luft-Gemischen bei Trocknungsprozessen, vorzugsweise Brüden, der beim Braunkohletrockungsprozeß anfällt·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Anordnungen zur Rückgewinnung der Wärme aut Brüden des Braunkohletrocknungsprozesses für die Raumheizung sind gemäß DD-V/P 135.762, DD-WP ІЗ5.76З und DB-WP 13^54-O bekannt. Darüber hinaus sind aus der Fachliteratur Trocknungeprozesse in Verdampfungsapparaturen mit nutzung des entstehenden heissen Abdampfes derart bekannt, daß der heiße Abdampf als Heizmittel in der Verdampfungsapparntur vorgeschalteten Stufen benutzt wird·

Die in ölen vorgenannten Schutzrechten beschriebenen technischen Lösungen beschränken sich jedoch auf Vorrichtungen und Verfahren zur Beseitigung der Verschmutzungen des Brüdens, wie Kohlenstaub oder korrosionsfordernde Bestandteile mit · dem Ziel der Bereitstellung von geeinigtem Warmwasser für die Wärmeversorgung.

Der grundsätzliche Liangel der erwähnten Lösungen besteht darin, daß das Betriebsregime des TrocknungsprozcQsos mit ein- oder mehrtägigen Stillstandszeiten und damit einschneidenden Schwankungen der Wärmebereitstellung für den Wärmeabnehmer nicht beachtet wird und darüber hinaus das Erfordernis einer an die Lastschwankungen des Wärmeabnehmers (beispielsweise Lüftimgs- und'Klimaanlagen im V/ohnungn-, Gesellschafts- und Industriebau) 'angepaßten Wärmebereitstellung unberücksichtigt bleibt.

Es ist Ziel' der Erfindung oine .Anordnung zu schaffen, die unter Beibehaltung dec Betriebbreginies dea TrockniüigspiO-

zesses für die Braunkohle und Berücksichtigung der besonderen Bedingungen des Fernwärmebetriebsregimes eine umfassende Nutzung der im Brüden enthaltenen erheblichen Wärmemengen gewährleistet und damit den Stand der Technik entscheidend verbessert sowie seinen Mängeln abhilft·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Anordnung zur bedarfsgerechten "Wärmeversorgung von Wärmeverbrauchern durch umfassende Nutzung von Brüdenwärme zu schaffen, in der die technologisch bedingten Anordnungen der Brüdengewinnungs- und Reinigungseinrichtungen mit den technologisch bedingten Einrichtungen des Wärme- und Ferwäxineversorgungssysteme kombiniert und aufeinander abgestimmt sind, wobei insbesondere die Kopplung eines offenen mit einem geschlossenen Y/ärmeträgersystem ermöglicht wird· Weiterhin ist im Bereich der Wärmeverbraucher das Druckniveau bekannter, geschlossener Wärmeversorgungssysteme zu gewährleisten, unter anderem bei wechselnden Lastfüllen bei auftretenden Leckageverlusten des Netzes sowie bei Systemstörungen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Ab-Bchnitt der Anlage, der über offene Gefäße mit dem Atmosphärendruck in Verbindung steht (Wärmelieferant) mit dem druckmäßig geschlossenen Anlagenteil (Wärmeverbraucher) im Vorlauf (bzw· Rücklauf) durch eine Umwälzpumpe und im Rücklauf (bzw. Vorlauf) durch eine als Abspeiseregler (bzw. Zuspeiseregler) eingesetzte Regelarmatur gekoppe It isi.

Pur Zu- und Abspeisen bei mehreren offenen Gefäßen wird eine gleichmäßige Mengenaufteilung erreicht, indem aufeinander abgestimmte Zu- und Abspeiseregler in den Vor- bzw. Rücklauf eingebunden sind·

Die erfindungsgemäße Anordnung soll anhand der nachstehenden Ausführungsbeispiele erläutert werden:

Für ein erstes Ausführungsbeispiel zeigen Figuren 1 und 2 eine im Vorlauf vom Zwischenbehälter 2 (Zufluß) angeordnete Umwälzpumpe 3 mit nachgeschqlteten Verbrauchern 7 und im nachfolgenden lietzabschnitt zu den Brüdenmischkondensator 1 (Abfluß) ein Regelorgan 16.

Der Brüderimischkondensator· 1 und der Zwischenbehälter 2 sind offene, unter norme lein Luftdruck stehende Gefäße« Die Umwälzpumpe 3 übernim^r;it bei blormalbetrieb die Funktion der Druckhaltepumpe und Jfochspeisepuripc.

Das Druckdiagramm in Figur 1 veranschaulicht die Betriebszustände bei schwankenden nerigenveihaltnisijen und drchzählstar xem .Antrieb der Umwälzpampe 3? wo Regelventil 16 und SoIlder i'Ietzdruckaiffereilt eine Wirkeinheit bilden.

Figur 2 veranschaulicht die betriebszustänäe bei schwankenden I.Iengenverhältnisser. und drchzahlvariablcm Antrieb der Umwälzpumpe 3» wo drehcahlvariabler Antrieb und der Sollwert UQX lietzdruckdifferenz und das Regelorgan 16 mit dem über eine iinalogiemeßstrecke zu bildenden ITetz:.iitteldruck jeweils eine Wirkeinheit bilden·

Dieser Anwendungefall tritt bei Verbrauchern 7, die geodätisch gleich oder über dem Niveau des offenen Gefäßes 2 liegen, auf.

Für ein zweites Ausführungsbeispiel zeigt Figur 3 im Abfluß vor der Regelarmatur 16 eine zusätzliche Druckerhöhungspumpe 14 mit parallel su beiden Aggregaten H und 16 geschaltetem Rückschla"organ 15·

Die Umwälzpumpe 3 übernimmt bc-i Kormalbetrieb die Funktion der Druckhaltepumpe und iiachspeisepumpe.

Das Druckdiacramm in Figur 3 veranschaulicht die Betriebszustände bei schwankenden Mengenverhältnissen und drehsahlstarrem Antrieb der Umwälzpumpe 3 шла Druckerhöhungspumpe 14, in Figur' 4 bei arehzohlgoregeltera Antrieb beider Pumpen·

Bei Ausführung mit zwei Pumpen 3 und 14 als Reihenschaltung und drehzahlstarrem Antrieb nach Figur 3 wird nur die Leistung der letzten Pumpe 14 durch das Regelorgan 16 eingedrosselt.

Bei Ausführung mit zwei Pumpen 3 und 14 als Reihenschaltung und drehzahlvariablem Antrieb nach Figur 4 bilden die Netzdruckdifferenz und der Pumpenantrieb einer Pumpe eine Y/irkeinheit. Die zweite Wirkeinheit wird durch die verbleibende zweite Antriebsregelung mit dem Absolutdruck des Zuflusses am Netzende bei Pumpe 3 im Zufluß oder dem Absolutdruck des Abflusses am Netzende bei Pumpe 14 im Abfluß gebildet.

Dieser Anwendungsfall tritt bei mehreren Sammelgefäßen auf, wo die Verbraucher 7 geodätisch unter dem Niveau des offenen Gefäßes 1 und gleich oder über dem Niveau des offenen Gefässes 2 liegen.

Für ein drittes Ausführungsbeispiel zeigen Figuren 5 und 6 ein im Zufluß angeordnetes Regelorgan 16 und eine im Abfluß angeordnete Umwälzpumpe 3·

Das Druckdiagramra in Figur 5 veranschaulicht die Betriebszustände bei schwankenden Mengenverhältnissen und drehzahlstarrem Antrieb der Umwälzpumpe 3> wo Regelventil 16 und Sollwert der Netzdruckdifferenz eine Wirkeinheit bilden.

Das Druckdiagramm in Eigur 6 veranschaulicht die Betriebszustand e bei schwankenden Mengenverhältnissen und •drehzahlvariablem Antrieb der Umwälzpumpe 3» wo drehzahlvariabler Antrieb und der Sollwert der Netzdruckdifferenz und das Regelorgan 16 mit dem über eine Analogiemeßstrecke zu bildenden Netzmitteldruck jeweils eine Wirkeinheit bilden.

Dieser Anwendungsfall tritt bei Verbrauchern 7» die geodätisch unter dem Niveau des offenen Gefäßes 2 liegen, auf.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden in den Figuren 7 bis 10 Systemgestaltungsvarianten mit mehreren aufgeteilten Zuflüssen und/oder Abflüssen dargestellt.

In Figur 7 ist der gemeinsame Zwischenbehälter 2 der Brüdenmischkondensatoren 1 und 1^f mit dem Punkt A verbunden. Von Punkt A aus sind nacheinander angeordnet die Umwälzpumpe 3 mit parallel geschalteter Regelarmatur 4, ein Wärmeübertragers mit perallel geschalteter Bypaßarmatur 6, die Verbraucher 7 mit speziellen Druckmeßstellen 8 und nachfolgendem Punkt B.

Zwischen Punkt B und dem Brüdenmischkonöensator 1 sind nacheinander angeordnet eine Meßblende 11 mit vor- und nachgeschalteten Impulsleitungen zu dem nachfolgenden Druckregler 12, einer Druckerhöhungspumpe 14 mit Abflüßregelarmatur 16 und parallel geschaltetem Rüekschlagorgun 15· In die nachgeschaltete Impulsleitung ist vor den Druckregler 12 eine Armatur 13_} nachfolgend ein Drosselorgan und offener Ausfluß im Zwischenbehälter 2

Diese Anordnung wiederholt sich zwischen Punkt B und den Brüdenmischkondensator 1', lediglich entfällt die Rege!armatur 16.

Kurzechlußleitungen sind zusätzlich zwischen den Punkten 3 und A zwischen der Armatur 10 sowie zwischen dem Druckregler 12, 12' und der Druckerhöhungspumpe 14_} 14' und dem Punkt A mit der Armatur 17, 17' angeordnet*

In Figur 8 wurden zusätzlich die Abflüsse aufgeteilt und ein Abspeiseregler 21, 21' zwischen den Zwischenbehälter 2_} 2· und den Punkt A geschaltet, der mit den vor- mid iiachgeschalteten Impulsleitungen der Ließ blend о ,11, 11' verbünde::

Y/eiterhin entfällt die in H¹IgUr 7 vorgesehene dynamische Druckhaltimg bei UmwälzpurnperiGtillstand durch Wegfall der Regelarmatür 4·

Dafür ist eine Druckhaltevariante durch die Elemente 4, 9, 9' dargestellt, eingebunden zwischen die Umwälzpumpe 3 und üen Wärmeübertrager 5·

Die AbflußregelaiViiatur 16 wurde in Figur 8 der i.Ießblende nachgeschaltet und bildet mit dieser eine Wirkeinheit·

In Figur 9 ist der Abspeiceregbr 21, 21' als füllstandsabhängig arbeitender Regler dargestellt»

-inzwischen Punkt B und dem Brüdenmischkondeneator 1 sind nacheinander die Druckerhöhungspumpe H mit parallelgeechalteter Rückschlagarmatur 15» die Meßblende 11 mit den in Figur 7 beschriebenen Impulsleitungen und deren Einbauten, dem Druckregler 12 und der Abflußregelarmatur 16 angeordnet. Die Aufteilung der Abflüsse erfolgt nach der Druckerhöhungspumpe 14, dargestellt durch die Reihenschaltung der Elemente Meßblende 11* mit in Figur 7 beschriebenen Impulsleitimgen und deren Einbauten und dem Druckregler 12' mit nachfolgendem Brüdenmischkondensator 1*.

Pigur 10 zeigt die Parallelschaltung eines in Figur 8 beschriebenen Abflusses mit einem Wärmeübertrager 19 und vorgeschalteter Armatur 18. Der Wärmeübertrager 19 trennt den Heiskreislauf von dem Primärkreislauf·

Die Abspeisung bei mehreren aufgeteilten Abflüssen erfolgt dadurch, daß bei geschlossenem Regelorgan 16 oder einem bestimmten Minimalwert ein konstanter Abfluß und bei Wiederholung jeweils ein weiterer konstanter Abfluß als Polgeschaltung geschlossen werden und bei geöffnetem Regelorgan 16 oder einem bestimmten Ivlaximalwert ein konstanter Abfluß und bei Wiederholung jeweils ein weiterer konstanter Abfluß als Folgeschaltung geöffnet werden·

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch

   1· Anordnung zur Brüdenwärmenutzung_v insbesondere bei Trocknungsprozessen, für Wärmeversorgungezivecke mit einem oder mehreren parallelgeschaltenen offenen (unter normalem Luftdruck stehenden) Zwischenbehältern, aus denen Umwälzpumpen das Heiamedium ansaugen und nach erfolgter Ausnutzung bei Wärmeverbrauchern wieder in einen Brüdenmischkondensator zurückspeisen, gekennzeichnet dadurch, daß im Vorlauf vom offenen Zwischenbehälter (2) zu den Wärme-' Verbrauchern (7) - Zufluß - oder im Rücklauf von den Wärmeverbrauchern (7) zum Brüdenniischkondensator (1) -Abflußeine Umwälzpumpe (3) und im jeweils anderen Abschnitt (Rücklauf bzw· Vorlauf) ein Regelorgan (16) angeordnet sind,

   2e Anordnung gemäß Pkte 1 mit mehreren Abflüssen, gekennzeichnet dadurch, daß in jeder Abflußleitung eine Mengenbegrensungseinrichtung, bestehend aus dem Differenzdruckregler (12), verbunden mit der Blende (11) und dem Schließventil (13) _t angeordnet ist, wobei in mindestens einem Abfluß eine zweite vom Netzdruck im Verbraucherbereich gesteuerte Mengenbegrenzungseinrichtung (Ib) vorhanden ist·

   3* Anordnung gemäß Pkt· 1,

   gekennzeichnet dadurch, daß beim Betrieb von mehreren offenen Zwischenbehältern (2) mit jeweils mehreren unterschiedlichen Zapfstellen in dem Zufluß au den Wärmeverbrauchern (7) für jeden offenen Zwischenbehälter (2) ein. auf die Abspeisimg abgestimmter Abspeiseregler (21) eingesetzt ist.

   4· Anordnung gemäß Pkt· 2,

   gekennzeichnet dadurch, daß das zweite Regelventil (16) zur Netzregelung in die Drosselstrecke mit der Blende (11) für den Differenzdruckregler (12) eingebunden ist·

   5· Anordnung gemäß Pkt· 1,

   gekennzeichnet dadurch, daß bei drehzahlvariablen Pumpenantrieb die Umwälz-Pusipe (3) und das Regelorgan (16) durch

   Impulsleitungen mit einem Punkt im Verbraucherbereich verbunden eind, der die Netzdruckdifferenz bzw. den Netzmitteldruck tragt·

   6. Anordnung gemäß Pkt. 1,

   gekennzeichnet dadurch, daß das Regelorgan (16) ersetzt ist durch eine Druckerhöhungspumpe (14), die ebenso wie die Umwälz-Pumpe (3) mittels einer Impulsleitung mit einem Punkt im Verbraucherbereich verbunden ist, der die Hetzdruckdifferenz führt.

   Hierzu 4 Seiten Zeichnungen