DE102009032438A1

DE102009032438A1 - Rezirkulation von Fördergasen aus mit Druckgas betriebenen Staubfördersystemen

Info

Publication number: DE102009032438A1
Application number: DE200910032438
Authority: DE
Inventors: Torsten Bergt; Andreas WÜNSCHE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2009-07-09
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2011-01-13

Abstract

Es wird ein System zur Rezirkulation von Gasen, insbesondere Stickstoff oder Kohlendioxid, aus mit Druckgas betriebenen Staubfördersystemen vorgeschlagen, bei dem das von der drucktragenden Einrichtung abgegebene Gas eine Entstaubungsstufe durchläuft, ein Druckausgleich zwischen der drucktragenden Einrichtung und einem isobaren Gasspeicher erfolgt, wobei der Gasspeicher einen Druck zwischen dem Druck der drucktragenden Einrichtung und dem atmosphärischen Druck aufweist und schließlich bei Druckausgleich die drucktragende Einrichtung von dem Gasspeicher abgesperrt wird. Weiterbildungen betreffen kaskadierte druckgestufte Systeme mit Betriebsdrücken zwischen dem höchsten auftretenden Druck der drucktragenden Einrichtung und atmosphärischem Druck. In vorteilhafter Weise ist eine Wiederverwertbarkeit der Gase, gegebenenfalls unter einem nur geringen Druckverlust gegeben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rezirkulation von Gasen, insbesondere Stickstoff oder Kohlendioxid, aus mit Druckgas betriebenen Staubfördersystemen.
In Staubfördersystemen, die mit Druckgasen betrieben werden, wird der zu transportierende Feststoff in drucklosem Zustand in das System eingebracht. Über ein (Druck-)Schleusensystem wird er in entsprechender Dosierung dem Druck tragenden Subsystem zugeführt. Beim Schleusenvorgang wird/werden die Schleuse/Schleusen in zyklischer oder azyklischer Weise be- bzw. entspannt. Weiterhin wird der Druck in einem Dosiergefäß entsprechend systembedingter Vorgaben geregelt. Bei erforderlicher Drucksenkung sowohl im Schleusensystem als auch im Dosiergefäß kommt es zu Entspannungsvorgängen, bei denen entsprechende Gasvolumina aus dem System abgeführt werden müssen.
Die Abgabe von Gasen zur Druckregulierung in Staubfördersystemen erfolgte bisher separat oder in Sammelleitungen nach einem Zwischenschritt zur Staubabscheidung direkt an die Atmosphäre.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bei Entspannungsvorgängen freiwerdenden Fördergase einer gezielten Abfuhr respektive weiteren Verwendung mit optimierter Effizienz bei Einspeisung in ein System höheren Druckniveaus zuzuführen.
Das Problem wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die bisher eingesetzte Abfuhr von Gasen an die Atmosphäre ist im Hinblick auf die aktuelle Fokussierung zur CO2-Abtrennung aus Verbrennungsprozessen und solchen zur Partialoxidation im Allgemeinen sowie der Minderung von Emissionen immer weniger einsetzbar. Die Mehrfachnutzung der eingesetzten Gasvolumina gewinnt aus Sicht der Ressourcenschonung stetig zunehmende Bedeutung.
Die Erfindung trägt beiden Problemen des gegenwärtigen Standes der Technik Rechnung und macht Gasvolumina aus Staubfördersystemen erneut nutzbar oder gewährleistet die Entsorgung des jeweils eingesetzten Gases in ein entsprechend geeignetes System. Auch eine Hybridlösung aus Wiederverwendung und Entsorgung ist möglich.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im Folgenden als Ausführungsbeispiel in einem zum Verständnis erforderlichen Umfang anhand einer Figur näher erläutert. Dabei zeigt:
1 eine schematische Verschaltung der Vorrichtung/Verfahrensschema zum Auffangen von Entspannungsgasen aus druckgasbetriebenen Staubförderanlagen.
Zyklisch und/oder azyklisch anfallende Bespannungs-, Entspannungs- und Fördergase aus druckgasbetriebenen Staubförderanlagen und -systemen werden in einen Pufferbehälter immer gleichen Druckes eingeleitet (isobarer Gasspeicher veränderlichen Volumens).
Die Gase aus druckgasbetriebenen Staubförderanlagen und -systemen werden in einen Pufferbehälter entspannt, der einen niedrigeren Druck (nicht kleiner als atmosphärischer Umgebungsdruck) als der zu entspannende Behälter (Schleuse oder Dosiergefäß) aufweist. Dies geschieht durch Kopplung der drucktragenden Apparate des Staubtransportsystems mit dem Speichervolumen unter Zwischenschaltung einer Gasentstaubungsstufe GES. Am Ende des Teilvorgangs herrscht Druckgleichheit zwischen beiden Behältern. Ist dieser Zustand erreicht, erfolgt die Trennung beider Systeme durch Schließen ihrer Verbindungsleitung(en). Eine Restentspannung des betroffenen Gefäßes im Staubfördersystem erfolgt entweder in ein in gleicher Weise funktionierendes System niedrigerer Druckstufe oder zur Atmosphäre.
In einer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Entspannungsvorgang in mehrere gleichartige, jedoch druckgestufte, kaskadierte Gasauffangsysteme. Entsprechend der Höhe des Druckes im Behälter des Einspeisesystems zu Beginn der Entspannung ist der Einsatz von Hochdruckgasspeichern bis zum Erreichen der Druckäquivalenz gegeben. Die Weiterführung des Entspannungsvorgangs erfolgt dann in ein System/mehrere Systeme unter Verwendung von isobaren Gasspeichern veränderlichen Volumens (z. B. der Bauart Glocken- oder Scheibengasspeicher).
Der konstant gehaltene Druck im Gasspeicher ermöglicht den problemlosen Einsatz von Verdichteranlagen VG, gleich welcher Bauart, zur Weiterleitung des Gases unter dem geforderten Betriebs- oder Verpressdruck.
Erfindungsgemäß wird das abgegebene Gas mit einem Druck aufgefangen, der im besten Fall nur gering unter dem Betriebsdruck des entspannten Behälters liegt, wodurch der Aufwand für die Verdichtung bei Wiederverwendung des Gases niedig bleibt.
Bezugszeichenliste

STSB

Staubtransportsystem Behälter

GES

Gasentstaubungsstufe

ASV

Absperrventil

PB1

Pufferbehälter Hauptentspannungsgas

PBn

Pufferbehälter Restentspannungsgas

VG

Verdichtergruppe

Claims

Verfahren zur Rezirkulation von Gasen, insbesondere Stickstoff oder Kohlendioxid, aus mit Druckgas betriebenen Staubfördersystemen demzufolge – das von der drucktragenden Einrichtung abgegebene Gas eine Entstaubungsstufe (GES) durchläuft, – ein Druckausgleich zwischen der drucktragenden Einrichtung und einem isobaren Gasspeicher (PB) erfolgt, – der Gasspeicher einen Druck zwischen dem Druck der drucktragenden Einrichtung und dem atmosphärischen Druck aufweist, – bei Druckausgleich die drucktragende Einrichtung von dem Gasspeicher abgesperrt (ASV) wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Mehrzahl isobarer Gasspeicher mit unterschiedlichen Betriebsdrücken, die zwischen dem höchsten auftretenden Druck der drucktragenden Einrichtung und atmosphärischem Druck liegen, angeordnet sind und – ein Druckausgleich der drucktragenden Einrichtung mit jeweils dem Gasspeicher (PB) erfolgt, der den geringsten Druckunterschied aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas aus einem Gasspeicher in einen Gasspeicher, der den nächst niedrigeren Druck aufweist, abgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasspeicher mit dem niedrigsten Druck annähernd atmosphärischen Druck aufweist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas aus der Gruppe von Bespannungsgas, Fördergas und Entspannungsgas gegeben ist.