DD271944B5

DD271944B5 - Indirekt beheizte dampfwirbelschichttrocknungsanlage

Info

Publication number: DD271944B5
Application number: DD31566488A
Authority: DD
Inventors: Bodo Dr-Ing Wolf; Burkhard Dr-Ing Moeller; Juergen Dr-Ing Geyer; Georg Dr Beckmann; Walter Bellay; Dietmar Dipl-Ing Rueger; Siegmund Walczak; Hubert Storch
Original assignee: Ver Energiewerke Ag; Waagner Biro Ag
Priority date: 1988-05-11
Filing date: 1988-05-11
Publication date: 1993-12-02
Also published as: EP0341347A1; DD271944A1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die erfindungsgemäße Dampfwirbelschichttrocknungsanlage dient zur Trocknung von feuchten Schüttgütern, insbesondere zur Trocknung von Rohbraunkohle, wo große Durchsatzleistungen erforderlich sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Wirbelschichttrocknungsanlagen, bei denen Wasserdampf als Wirbelmedium und als Heizmedium für die im Bereich der

Wirbelschicht vorgesehenen Wärmeübertrager Verwendung findet, sind hinreichend bekannt.

Dabei ist es auch bekannt, daß der Wirbelabdampf der Anlage nach einer Teilreinigung und/oder Verdichtung und Erhitzung wieder als Wirbelmedium und/oder Heizdampf ganz oder teilweise im Kreislauf gefahren wird (z. B. DE-OS 2342184; DD-

Bei der Wiederverwendung des Wirbelabdampfes als Heizmedium treten in den Wärmeübertragern Verschmutzungen und zum Teil Lufteinschlüsse auf. Insbesondere Plattenwärmeübertrager sind wegen ihres geringen inneren Querschnitts und der

schlechten Reinigungsmöglichkeiten für diesen Einsatzzweck ungeeigneter als Rohrschlangenwärmeübertrager. Aber auch bei Rohrschlangenwärmeübertragern (DD-PS 223511) treten durch die vorhandenen Krümmungen Verschmutzungen und

erhebliche Druckabfälle innerhalb der langen Rohrschlangen auf.

Aus der DD-PS 51 590 ist es auch bekannt, bei Wirbelschichttrocknern ein liegendes, schwach geneigtes Rohrbündel, welches an den Stirnseiten fest eingewalzt ist, zu verwenden. Der Heizdampf wird über einen Verteilerkasten zugeführt, kondensiert im

Rohrbündel und wird auf der anderen Seite als Kondensat übar einen Sammelkasten abgeführt. Diese Art der fest eingewalzten Rohrbündel ist bei der industriellen Kohletrocknung für große Trocknungsanlagen ungeeignet, da keine

Kompensationsmögliciikeiten für das Rohrbündel gegeben sind.

Ferner treten bei großen Trocknern, bei denen das Rohrbündel eine beträchtliche Länge erreichen würde, Druckverluste im

Rohrbündel durch die zunehmende Kondensation des Dampfes zum Sammelkasten hin, auf, so daß am Ende des Rohrbündel die Dampfgeschwindigkeit gegen Null geht. Hierbei besteht die Gefahr der Flutung des Rohrbündels mit Kondensat und damit die Verringerung der Wärmeübertragungsleistung durch Kondensatunterkühlung.

Durch die Verdampfung der Feuchtigkeit dos zu trocknenden Gutes tritt im Trockner eine erhebliche Zunahme der

Strömungsgeschwindigkeit in Strömungsrichtung des Wirbeldampfes auf. Um dieser, V'ir den Trocknungsprozeß

unerwünschten, Strömungsgeschwindigkeit entgegenzuwirken, ist es bekannt, den Wirbfcischichttrocknungsbehälter nach

oben konisch erweiternd zu gestalten (DD-PS 234918; EP 0200716).

Neben der aufwendigen Herstellung von konischen Behältern bleibt der Nachteil bestehen, daß im wesentlichen nur im

konischen Bereich eine annähernd gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit erzielt wird, aber in der Mitte des Wirbelbettes die Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit durch den auftretenden Ausdampf nicht wesentlich abgebaut werden kann. Zudem werden entsprechend der Charakteristik einer Wirbelschicht Dampfblasen in Richtung Mitte und in der Höhe der Wirbelschicht vergrößert, so daß damit weitere Faktoren gegeben sind, die die Dampfgeschwindigkeit in der Mitte der Wirbelschicht und im Oberteil gegenüber den Randzonen erheblich vergrößern.

Dies macht sich besonders bei der industriellen Kohletrocknung, wo große Durchsatzleistungen und damit großflächige Wirbelbetten erforderlich sind, durch ein inhomogenes Wirbelbett, welches erhebliche Leistungsverluste mit sich bringt, nachteilig bemerkbar.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Energiebilanz bei der industriellen Trocknung von Rohbraunkohle in indirekt beheizten Dampfwirbelschichttrocknungsanlagen zu verbessern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufg sbe zugrunde, eine mit einem Rohrbündelwärmeübertrager indirekt beheizte Dampfwirbelschichttrocknungsanlage so zu gestalten, daß über der gesamten Querschnittsfläche und Höhe des Wirbelbettes beim Trocknungsprozeß annähernd gleichbleibende Strömungsgeschwindigkeiten erzielt werden und im Rohrbündelwärmeübertrager keine wesentlichen Druck- und Wärmeverluste des Heizdampfes auftreten. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zum Zweck der Homogenisierung des Wirbelbettes in diesem mehrere, zum Anströmboden hin verjüngte Tröge den Trocknungsbehälter von Stirnseite zu Stirnseite durchgreifend angeordnet sind. In diesen Trögen ist jeweils ein der konischen Gestaltung des Troges angepaßtes Rohrbündel für die indirekte Beheizung des Wirbelbottes angeordnet. Jedes Rohrbündel ist stirnseitig mit einem Dampf- und Kondensatsammeikasten, wovon einer als Schwimmkopf zur Kompensierung der Längenausdehnung des Rohrbündels ausgebildet ist, versehen. Um Druck- und Wärmeverluste des Heizdampfes im Rohrbündelwärmeübertrager weitestgehend zu vermeiden, ist das Rohrbündel in mehreren Dampfgängen mit sich erheblich verringernden Rohrzahlen aufgeteilt. Vorzugsweise ist jedes Rohrbündel in vier Dampfgängen mit einer sich prozentual verkleinernden Rohrzahl von 67; 22; 8; 3 aufgeteilt. Die Rohre des letzten Dampfganges sind dabei an ihren Enden mit Entlüftungsabgängen versehen.

Die durch die schrägen Wände der Tröge gebildeten Zwischenräume sind erfindungsgemäß als Wirbeldampfverteilungskammei η ausgebildet. Dies hat den Vorteil, daß die perforierten Anströmrohre des Wirbelbodens alle mit einem gleichmäßigen Wirbeldampfdruck beaufschlagt werden und gleichzeitig die Trogwände als zusätzliche Heizflächen für die Verdampfung der Feuchtigkeit aus dem zu trocknenden Gut genutzt werden. Vorzugsweise können die unten offenen Seiten der Tröge als Anströmboden ausgebildet sein. ^

Die Aufteilung des Wirbelbettes in mehreren Modulen durch die erfindungsgemäße Anordnung der Tröge im Wirbelbett trägt der Ausdampfung bei der Kohletrocknung Rechnung und ermöglicht ein homogenes Wirbelbett mit annähernd gleichmäßigen Strömungsgeschwindigkeiten im gesamten Wirbelbett. Neben dem Vorteil der gleichmäßigen Wirbeldampfgeschwindigkeit wird auch noch eine Reduzierung des Wirbeldampf-Volumenstromes und damit eine Verringerung der Antriabsenergie für das Kreislaufgebläse durch die reduzierte Anströmbodenfläche (An'itro'mrohre nur unter jedem Trog) erzielt. Die Anzahl der im Wirbelbett anzuordnenden Module richtet sich nach der Breite des Trocknungsbehälter und der gewünschten Höhe des Wirbelbettes. Durch die Aufteilung des Heizregisters in mehrere einzelne Module ergeben sich auch erheblich weniger Probleme bei der Herstellung, Montage und Abdichtung der Dampf- und Kondensatsammeikästen, da sie bedeutend kleiner und leichter sind als ein einzelner großer Sammelkasten für das gesamte Heizregister.

Ausführungsbeispiel

Die vorliegende Erfindung soll an Hand der Zeichnungen Figur 1 und Figur 2 erläutert werden.

Die Figuren zeigen Schnitte durch den Trocknungsbehälter 1, in den Rohfeinkohle der Körnung 0 bis 6mm in einer indirekt mit Dampf beheizten Wirbelschicht getrocknet werden soll. Das zu trocknende Gut wird von oben über einen Rohfeinkohleeintrag 2 in die Wirbelschicht eingetragen. Die getrocknete Kohle verläßt den Trockner über den Trockenkohleaustrag 3. Das Wirbelmedium wird durch die unterhalb der Heizrohre 6 des Rohrbündelwärmeübertragers quer zu diesen liegenden perforierten Anströmrohre 4 in jeden Trog 12 des Wirbelschichtapparates eingeblasen. Der Zwischenraum zwischen den nach unten verjüngten Trögen 12 dient als Wirbeldampfverteilungskammer 5 für das Wirbelmedium. Die Heizrohre 6 sind in den Trögen 12 so angeordnet, daß sie eine regelmäßige Teilung des Heizregisters ergeben und münden in einen außenliegenden Dampf-/Kondensatsammelraum 9 und in einen als Schwimmkopf 10 ausgebildeten Dampf-ZKondensatsammelraum, der in der Wirbelschicht liegt. Zur Abstützung der Heizrohre 6 werden diese an entsprechenden Abständen durch Lochbleche 11 geführt. Die Zuführung des Heizdampfes erfolgt über den Stutzen 7 und die Abführung des Heizdampf-Kondensates über den Stutzen 8. Die Aufteilung des Rohrbündels in einzelne Dampfgänge ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Dies erfolgt durch Unterteilung der Dampf-/Kondensatsammelkästen 9 und 10 in entsprechend unterschiedlich großen Kammern mit Überströmkanälen von der jeweils vorgelagerten größeren zur nächsten nachgeordneten kleineren Kammer. Die Rohre des letzten Dampfganges sind an ihren Enden mit Entlüftungsabgängen versehen.

Claims

1. Indirekt beheizte Dampfwirbelschichttrocknungsanlage zur Trocknung von feuchten Schüttgütern, insbesondere zerkleinerter Rohbraunkohle, bestehend im wesentlichen aus einem mit Eintrag,
Austrag und Anströmboden versehenen Trocknungsbehälter, bei dem im Bereich des Wirbelbettes ein mit Verteiler- und Sammelkasten versehenes, mit Dampf beheiztes Rohrbündel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Wirbelbettes mehrere, ?um Anströmboden hin
verjüngte, Tröge den Trocknungsbehälter von Stirnseite zu Stirnseite durchgreifend angeordnet
sind, in denen jeweils ein stirnseitig mit Dampf- und Kondensatsammeikasten, wovon einer als
Schwimmkopf ausgebildet ist, versehenes Rohrbündel so angeordnet ist, daß das jeweilige
Rohrbündel der konischen Gestaltung des Troges angepaßt ist und in mehreren Dampfgängen mit sich erheblich verringernden Rohrzahlen aufgeteilt ist und daß die zwischen den einzelnen Trögen gebildeten Zwischenräume als Wirbeldampfverteilungskammern ausgebildet sind.

2. Indirekt beheizte Dampfwirbelschichttrocknungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Seite der Tröge als Anströmboden ausgebildet ist.

3. Indirekt beheizte Dampfwirbelschichttrocknungsanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Rohrbündel in vier Dampfgängen mit einer sich prozentual verkleinernden Rohranzahl von 67; 22; 8:3 aufgeteilt ist.

4. Indirekt beheizte Dampfwirbelschichttrocknungsanlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rohre des letzten Dampfganges an ihren Enden mii Entlüftungsabgängen versehen sind. ,