DD219560A1 - Anordnung zur herstellung von brennstoffgemischen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Verarbeitung grosser Mengen von Brennstoffen zu mengen- und qualitaetsgerechten Sorten zum Zwecke der Weiterverarbeitung. Ziel der Erfindung ist es, die zur Erzeugung eines qualitaetsgerechten Endproduktes erforderlichen Mengen bereitzustellen und Aufgabe, diesen Weg weitestgehend mit vorhandener Speicher- und Foerdertechnik zu realisieren. Zur Realisierung wurden dazu im Transportweg vor den Speichereinrichtungen Qualitaets- und Mengenmesseinrichtungen installiert; weiter wurden die regelbaren Austragseinrichtungen der Speicher mit Messeinrichtungen vor den, in den und nach den Speichereinrichtungen verknuepft; nach den Speichereinrichtungen wurden entsprechend der jeweiligen Aufgabenstellung in Geschwindigkeit und Richtung regel- und reversierbare Foerdermittel angeordnet, und weitere Waege-, Probenahme-, Analysier-, Verteil-, Zuteil-, Dosier- und Mischeinrichtungen sind an definierten Stellen angeordnet. Anwendbar ist die Loesung vor allem in der kohleveredelnden Industrie.

Description

Anordnung zur Herstellung von Brennstoffgemischen Anwendungsgebiet der Erfindung "

Die Erfindung bezieht sich auf das Mischen großer Mengen von Brennstoffen verschiedener Sorten und unterschiedlicher Qualitäten zum Zwecke der weiteren Veredlung des erzeugten Gemisches, wobei die einzelnen Mischungskomponenten entweder allein den Qualitäts- und Mengenanforderungen der Veredlungsprozesse nicht genügen wurden oder wirtschaftliche Gesichtspunkte für die Zumischung anderer Komponenten sprechen. ' .

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Großverbrauchern angelieferten festen Brennstoffe weisen in ihren Qualitätskennwerten und Verarbeitungseigenschaften große Schwankungen auf. Dies trifft ganz besonders dann zu, wenn einem Verbraucher Brennstoffe aus verschiedenen Gewinnungsorten zugeliefert werden. Der gegenwärtig stark steigende Bedarf an festen Brennstoffen sowie die angewandte Technologie bei der intensiven Gewinnung fester Brennstoffe führen dazu, auch Brennstoffe mit relativ niedrigen Qualitätsparameterri abzubauen. Weiter zwingen die energiewirtschaftlichen Bedingungen zur vollen energetischen Nutzung aller Rohstoffe und somit zum Einsatz von Brennstoffvarietäten mit geringen Verarbeitungseigenschaften und Qualitätsparametern.

Diese Brennstoffe werden in der Regel bei den Verbrauchern zwischengebunkert, wozu meistens mehrere Bunkeranlagen oder Teilbunker vorhanden sind. Diese Zwischenbunkerung erfolgt gegenwärtig weitgehend unabhängig von der Qualität der Brennstoffe, d.h. die angelieferten Brennstoffe werden beim Verbraucher wahllos oder nach grober, subjektiver Einschätzung durch das Personal auf die vorhandenen Bunker aufgeteilt. Diese Art der Verteilung führt dazu, daß in einem Zwischenjbunker Brennstoffe mit weigehend unterschiedlichen Qualitätsparametern lagern können. Beim Einsatz dieser Brennstoffe in den Verarbeitungs- und Veredlungsanlagen kommt es, bedingt durch die wechselnden Parameter^ zu laufenden Schwankungen in der Fahrweise und zu technologischen Schwierigkeiten, die einen erheblichen Umfang annehmen können. Das trifft besonders für solche technologischen Verfahren zu, in*denen die Brennstoffe, einen hohen Verarbeitungs- bzw. Veredlungsgrad erfahren. ' /

Zur Lösung dieses den Betriebspraktikern ständig Schwierigkeiten bereitenden Problems wurden bisher verschiedene Lösungen bekannt. So wird im DD-WP 134778 ein Verfahren zur Heizwertkonstanthaltung von Dampferzeugerbrennstoff beschrieben. Dabei werden stets nur zwei Komponenten miteinander gemischt und die Einhaltung nur eines Qualitätsparameters für den einfachen brenntechnischen Einsatz angestrebt. Diese Lösung eignet sich nicht zur Beseitigung des oben genannten Problems, da einerseits eine Vielzahl von Kohlesorten gemischt werden muß und andererseits die Einhaltung mehrere/Qualitätsparameter für die sehr unterschiedlichen Veredlungsverfahren gefordert wird.

Weiter wird in der SU-PS 841661 ein Verfahren zur Mischung von Schüttgütern in der metallurgischen bzw. keramischen Industrie beschrieben, wobei die Mischung durch chaotische Bewegung der Komponententeilchen — hervorgerufen durch rotierende und senkrecht als auch waagerecht bewegte Teile—erfolgt. Das Verfahren ist für wesentlich geringere Massenströme als im vorliegenden Fall konzipiert und kann daher nicht angewandt werden.

Ähnliches gilt/für den in der SU-PS 912248 beschriebenen Pulvermischer kontinuierlicher Arbeitsweise, der die Mischung im wesentlichen durch die oszillierende Bewegung der gegenüberliegenden Wände einer Mischkammer, die mit übereinanderliegenden perforierten Platten ausgestattet ist, bewirkt. _y

Weiter wird im DD-WP 141946 ein Verfahren zur Mischung fester Brennstoffe beschrieben, welches technologische Möglichkeiten zur Steuerung einer Brennstoffmischung beinhaltet, jedoch keine gerätetechnische Lösung einer großtechnischen Brennstoffmischung darlegt. Im genannten Wirtschaftspatent liegt der Schwerpunkt auf einer selektiven Bunkerung verschiedener Brennstoffsorten und einem gesteuerten Austrag aus dem Bunker. Demgegenüber wird in der unten vorgeschlagenen neuen Lösung eine Anordnung beschrieben, mittels welcher die gewünschte Mischung nach dem Austrag der Brennstoffe aus dem Bunker erreicht wird. /

Ziel der Erfindung

Ziel der.Erfindung ist es, die einem Großverbraucher angelieferten Mengen fester Brennstoffe unterschiedlicher Qualitäten den Anforderungen der verschiedenen Veredlungsstufen entsprechend zu mischen, um ein jeweiliges Endprodukt von gleichbleibender Qualität herstellen zu können bzw. einen wirtschaftlichen Brennstoffeinsatz zu gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem Ziel der Erfindung gerecht werdende Anordnung zur Herstellung von Brennstoffgemischen aus großen Brennstoffmengen unterschiedlicher Qualität zu finden, ohne die Mängel der praktizierten oder vorgeschlagenen Lösungerfzu wiederholen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Zuliefereinrichtungen, Bunker bzw. Lagerplätze, Bunkeraustragsvorrichtungen bzw. Vorrichtungen zur Lagerberäumung, Fördermittel, technologische Verknüpfuhgselemente und diesen jeweiligen Hauptelementen vor-,, zwischen- oder nachgeschaltete Steuerungselemente so angeordnet, Schaltungstechnik und technologisch verknüpft werden, daß sie dem Ziel und der Aufgabe der Erfindung gerecht werden. Dazu werden vor den Bunkern Meßeinrichtungen zum Erfassen von Menge und Qualität des angelieferten Brennstoffes angeordnet, weiter weisen die Bunker selbst regelbare Austragsvorrichtungen auf, die zum Erzeugen von ersten Zwischenmengen und -qualitäteri Steuereinrichtungen, verknüpft mit den Meßeinrichtungen vor den Bunkern und den ' Bunkerfüllstandsmessungen, aufweisen. ...

Die dem Bunkeraustrag nachgeschalteten Fördermittel (Bandförderer, Ketten-, Steg?, Schneckenförderer u.a.), insbesondere für große Fördermengen.Bandförderer, weisen regelbare Antriebe, an technologischen Verknüpfungspunkten auch ,.

reversierbare Antriebe, auf. Weiter sind auf diesen Fördermitteln Wägeeinrichtungen, Probenahme- und Analysiereinrichtungen an jeweils definierter, in Abhängigkeit vom technologischen Fluß befindlicher Stelle, vor und hinter Punkten der Zusammenführung von Teilmengen und Teilqualitäten verschaltet und angeordnet. i

Weiter weist die Anordnung technologische Verknüpfungselemente auf, die insbesondere bezüglich ihrer erforderlichen Richtungs- und Geschwindigkeitsänderuncjsmöglichkeiten entsprechende Schaltungselemente aufweisen. Innerhalb der Grundanordnung sind ferner Dosiereinrichtungen, Ver- und Zuteileinrichtungen an jeweils definierten Übergabestellen angeordnet. -

In Abhängigkeit von den vor den Bunkern durchgeführten Messungen erfolgt eine getrennte Lagerung bzw. Bunkerung der ^ Einsatzbrennstoffe. Durch ein veränderbares Austragen bzw. Abfördern gleichzeitig aus mehreren Bunkern bzw. Lagerplätzen werden durch Zusammenführen dieser Teilmengen Zwischenmischungen erzielt. Die Steuerung dieses Austragens bzw. Abförderns erfolgt in Abhängigkeit der benötigten Mengen und Qualitäten dieser Zwischenmischungen. Zum Zwecke der Qualitäts- und Massenstrombestimmung sind im abfördernden System an definierter Stelle Probenahme- und Analysiereinrichtungen sowie Wägevorrichtungen installiert. In Auswertung dieser Messungen kann u.U. bereits Zielqualität festgestellt werden. Für den anderen Fall sind technologische Verknüpfungselemente angeordnet, wie z. B. Dosiereinrichtungen, die Schaitungsmöglichkeit von Transporteinrichtungen bezüglich Richtung und Geschwindigkeit sowie Ver- und Zuteileranordnungen, über die eine gesteuerte Verteilung bzw. Mischung'der Zwischenprodukte ermöglicht wird. Die Steuerung dieser genannten Einrichtungen erfolgt so, daß die benötigten Teilmassenströme entsprechend ihrer Qualität u.U. mehrfach zusammengeführt werden und damit Endqualität erreicht wird. Das Erreichen der Forderungen an die Endmischungen wird meßtechnisch überwacht bzw. rechnerisch ermittelt, wobei diese Meßwerte bei Überschreiten vorgegebener Schranken auf die vorgeschaltete Anordnung zurückwirken. Infolge der durch die vor- und nachgeschalteten Meßeinrichtungen bzw. rechnenden Einheiten wahlweise gesteuerte Zusammenführung von Teilmasseströmen sowie die leistungsmäßigen Steuerungen der einzelnen Dosier- und Transportvorrichtungen wird die Endmischung festgelegt. - .

Zur Festlegung und Steuerung der Teilmassenströme aufgrund der Ausgangs-, Zwischen- und Endqualitäten sowie Mengen können auch rechnende Einheiten eingesetzt werden. . .

Ausführungsbeispiei

Die Erfindung soll im folgenden an einem Beispiel mit Hilfe eines Fließschemas näher erläutert werden. ?

Ausgehend von einer beliebigen Anzahl (m) von Bunkern 1, das heißt gleichzeitig von rr\Komponenten (Einsatzstoffen) sind η verschiedene Varianten der Zusammenführung der Einzel- und Mischkomponenten gegeben. Diese Anordnung ermöglicht die Kombination jeder Komponente mit jeder anderen, wodurch Endprodukte (Mischungen) mit ein bis m Komponenten herstellbar sind und das Verteilungsprinzip frei wählbar ist. Im Bild ist eine geringe Anzahl schaltungs- und anordnungsmäßiger Kombinationen am Beispiel einer Gurtförderanlage dargestellt. Insgesamt ergibt sich eine Mindestanzahl an möglichen Kombinationen von , .

dabei bedeutet k die Anzahl der Komponenten in der Endmischung. Die Anordnung der einzelnen Elemente geht aus dem Bild hervor. Den Bunkern schließen sich Austragseinrichtungen 2 (Räumer, Teller, Kratzer usw.) an, die aus den Bunkern auf die mechanischen Transporteinrichtungen 3 bekannter Art (Gurt-, Ketten-, Schneckenförderer usw.) fördern. An diesen Transporteinrichtungen 3 befinden sich die Steileinrichtungen 4 (Abstreicher, Pflüge, Klappen usw.) zum Dosieren und Aufteilen der Massenströme in die benötigten Teilmassenströme 5. Auf den folgenden Transporteinrichtungen werden diese dann zusammengeführt. Zur Homogenisierung der Mischungen sind entsprechend den technologischen Notwendigkeiten Mischeinrichtungen 6 eingeschaltet. Die stufenweise oder parallele Zusammenführüng der Teilströme richtet sich nach den technologischen Bedingungen. Die Steuerung der Austragseinrichtungen 2 und Stelleinrichtungen 4 bzw. Bandgeschwindigkeiten erfolgt in Abhängigkeit der quantitativen und qualitativen Anforderungen der Einsatzprodukte, der. Zwischen- und Endmischungen. Hierbei kann eine automatische Mengen-und Qualitätskontrolle 7 erfolgen und der selbsttätige regulierende Einfluß realisiert werden; dabei ist sowohl die prospektive als auch rekursive Strategie anwendbar und der Einsatz rechnender Einheiten zur Verknüpfung der einzelnen Steueräufgaben möglich.

Claims (3)

1. Erfindungsansprüche: ' ·

   1. Anordnung zur Herstellung von Brennstoffgemischen unter der Voraussetzung sehr großer, kontinuierlich oder diskontinuierlich angelieferter Mengen, insbesondere Mengen größer 1OOOOt/h schwankender Qualität, der möglichen Zwischenlagerung in mehreren Bunkern oder Lagern und kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Abnahme dieser Mengen zur gleichzeitigen Weiterverarbeitung zu Produkten, die unterschiedliche Qualitätsanforderungen an das Brennstoffgemisch stellen, dadurch gekennzeichnet, daß im Transportweg vor den Bunkern oder Lagern Qualitäts- und Mengenmeßeinrichtungen angeordnet sind, daß die genannten Bunker oder Lager selbst an sich bekannte regelbare Austragseinrichtungen, die mit den Meßeinrichtungen vor, im urid nach den Bunkern oder Lagern schaltungstechnisch logisch verknüpft sind, aufweisen, daß nach den Austragseinrichtungen den Austrag eines oder mehrerer Bunker oder Lager abtransportierende, je nach Aufgabenstellung in Geschwindigkeit und Richtung regel- bzw. reversierbare Fördermittel angeordnet sind, daß weiter in Abhängigkeit vom technologischen Fluß an definierten Stellen vor und hinter Punkten der Zusammenführung von Teilmengen und Teilqualitäten an den Fördermitteln Wägeeinrichtungen, Probenahme-, Analysier-, Verteil-, Zuteil-, Dosier- und Mischeinrichtungen angeordnet sind, die logische schaltungstechnische oder leistungssteuernde Verbindungen zu ihnen technologisch vor-oder nachgeschalteten Einrichtungen aufweisen. '
2. 2. Anordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermittel insbesondere an technologischen Verknüpfungspunkten reversierbare Antriebe aufweisen.
3. 3. Anordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Gesamtprozeß überwachende Einheit angeordnet sein kann. ,

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