DE102015215167B4 - Material storage device - Google Patents
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Abstract
Materialspeichereinrichtung (10) zum Speichern von stückigem Material (14), insbesondere fester stückiger abfallstämmiger Brennstoff und zum Zuführen des Materials zu einer Brennkammer (38) eines Calcinators einer Zementanlage umfassend
einen Materialeinlass (16) und einen Materialauslass (18),
einen zwischen dem Materialeinlass (16) und dem Materialauslass (18) angeordneten Aufnahmebereich (32) zum Aufnehmen des Materials (14), und
eine zumindest teilweise in dem Aufnahmebereich (32) angeordnete Fördereinrichtung (12) zum Fördern des Materials (14) in eine Förderrichtung zu dem Materialauslass (18) dadurch gekennzeichnet, dass
die Materialspeichereinrichtung (10) eine Mehrzahl von in Förderrichtung vor dem Materialauslass (18) angeordneten Widerstandseinrichtungen (22-30) aufweist, die in Förderrichtung hintereinander derart angebracht sind, dass sie durch den mittels der Fördereinrichtung (12) bewegten Materialstrom zumindest teilweise in Förderrichtung bewegbar sind.
A material storage device (10) for storing lumpy material (14), in particular solid particulate waste-derived fuel, and for feeding the material to a combustion chamber (38) of a calciner of a cement plant
a material inlet (16) and a material outlet (18),
a receiving area (32) arranged between the material inlet (16) and the material outlet (18) for receiving the material (14), and
an at least partially arranged in the receiving area (32) conveying means (12) for conveying the material (14) in a conveying direction to the material outlet (18), characterized in that
the material storage device (10) has a plurality of in the conveying direction in front of the material outlet (18) arranged resistance means (22-30) which are successively mounted in the conveying direction such that they at least partially movable in the conveying direction by the means of the conveyor (12) moving material flow are.
Description
Die Erfindung betrifft eine Materialspeichereinrichtung zum Speichern von stückigem Material, insbesondere fester stückiger abfallstämmiger Brennstoff.The invention relates to a material storage device for storing lumpy material, in particular solid lumpy waste-derived fuel.
Die Anordnung eines Calcinators in Anlagen zur Zementherstellung ist bekannt. Ein Calcinator dient der Vorcalcinierung des in dem Vorwärmer erwärmten Zementrohmehls und ist üblicherweise im Gasweg zwischen dem Drehrohrofen und dem Vorwärmer einer Zementanlage angeordnet. Zur Feuerung der Brennkammer eines Calcinators einer Zementanlage werden üblicherweise stückige abfallstämmige Brennstoffe, wie beispielsweise Gewerbe- und Siedlungsabfälle, Reifenschnitzel, Altholz oder Biomasse verwendet. Eine solche Vorrichtung zum Veraschen von Brennstoffen, insbesondere stückigem Abfall ist aus der
Der insbesondere stückige Brennstoff wird vor dem Transport zu der Brennkammer des Calcinators in einer Materialspeichereinrichtung zwischengespeichert und anschließend bei Bedarf der jeweiligen Brennkammer zugeführt. Beim Austragen des Materials aus der Materialspeichereinrichtung kommt es häufig zu Unregelmäßigkeiten in der Materialmenge des Materialstroms. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Brennstoffzugabe zu der Brennkammer des Calcinators, wobei es regelmäßig zu einem Abbruch größerer Materialmengen am Austrag der Materialspeichereinrichtung kommt. Dies resultiert zusätzlich in Betriebsstörungen des Calcinators aufgrund der ungleichmäßigen Brennstoffzufuhr.The particulate fuel in particular is intermediately stored in a material storage device before being transported to the combustion chamber of the calciner and then supplied to the respective combustion chamber as required. When discharging the material from the material storage device, irregularities frequently occur in the material quantity of the material flow. This leads to an uneven fuel addition to the combustion chamber of the calciner, which regularly leads to a discontinuation of larger amounts of material at the discharge of the material storage device. This also results in malfunction of the calciner due to the uneven fuel supply.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Materialspeichereinrichtung bereitzustellen, die die voran beschriebenen Nachteile überwindet und einen gleichmäßigen Materialaustrag ermöglicht.On this basis, it is an object of the present invention to provide a material storage device which overcomes the disadvantages described above and enables a uniform material discharge.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Materialspeichereinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a material storage device having the features of the independent device claim 1. Advantageous developments emerge from the dependent claims.
Eine Materialspeichereinrichtung zum Speichern von stückigem Material, insbesondere fester stückiger abfallstämmiger Brennstoff umfasst nach einem ersten Aspekt einen Materialeinlass und einen Materialauslass, einen zwischen dem Materialeinlass und dem Materialauslass angeordneten Aufnahmebereich zum Aufnehmen des Materials, eine zumindest teilweise in dem Aufnahmebereich angeordnete Fördereinrichtung zum Fördern des Materials in eine Förderrichtung zu dem Materialauslass und eine Mehrzahl von in Förderrichtung vor dem Materialauslass angeordneten Widerstandseinrichtungen, die in Förderrichtung hintereinander derart angebracht sind, dass sie durch den mittels der Fördereinrichtung bewegten Materialstrom zumindest teilweise in Förderrichtung bewegbar sind. Die Materialspeichereinrichtung dient ferner insbesondere dem Zuführen des Materials zu einer Brennkammer eines Calcinators einer Zementanlage.A material storage device for storing particulate material, in particular solid particulate waste-derived fuel, according to a first aspect comprises a material inlet and a material outlet, a receiving region arranged between the material inlet and the material outlet for receiving the material, a conveying device arranged at least partially in the receiving region for conveying the material in a conveying direction to the material outlet and a plurality of in the conveying direction before the material outlet arranged resistance means, which are mounted one behind the other in the conveying direction such that they are at least partially movable in the conveying direction by the moving material by means of the conveyor. The material storage device further serves in particular for supplying the material to a combustion chamber of a calciner of a cement plant.
Unter der Förderrichtung ist die Richtung zu verstehen, in der Material durch den Materialauslass aus dem Aufnahmebereich der Materialspeichereinrichtung hinaus gefördert wird. Insbesondere verläuft die Förderrichtung von dem Materialeinlass hin zu dem Materialauslass.The direction of conveyance is the direction in which material is conveyed out of the receiving area of the material storage device through the material outlet. In particular, the conveying direction extends from the material inlet to the material outlet.
Bei dem stückigem Material handelt es sich insbesondere um abfallstämmigen Brennstoff, wie beispielsweise Gewerbe- und Siedlungsabfälle, Reifenschnitzel, Altholz oder Biomasse mit einer Stückgröße größer 30 mm, insbesondere 50-300mm.The particulate material is in particular waste-derived fuel, such as commercial and municipal waste, tire chips, waste wood or biomass with a piece size greater than 30 mm, in particular 50-300mm.
Die Widerstandseinrichtungen bilden vorzugsweise einen Widerstand zu dem sich in Förderrichtung bewegenden Materialstrom und umfassen beispielsweise jeweils zumindest eine Klappe, die drehbar angebracht ist, sodass diese von dem sich in Förderrichtung bewegenden Material in Förderrichtung gedreht werden. Insbesondere weisen die Widerstandseinrichtungen ein stationäres Ende, das drehbar befestigt ist, und ein freies Ende auf, das bei einem mit Material befüllten Aufnahmebereich zumindest teilweise auf dem Material aufliegt.The resistance devices preferably form a resistance to the material flow moving in the conveying direction and comprise, for example, at least one flap which is rotatably mounted so that they are rotated in the conveying direction by the material moving in the conveying direction. In particular, the resistance means comprise a stationary end which is rotatably mounted, and a free end, which rests at least partially on the material in a material-filled receiving area.
Der stückige Brennstoff wird beispielsweise mittels eines Radladers oder einer Fördereinrichtung über den Materialeinlass in den Aufnahmebereich der Materialspeichereinrichtung befördert. Bodenseitig des Aufnahmebereichs ist vorzugsweise die Fördereinrichtung derart angeordnet, dass das Material auf der Fördereinrichtung aufliegt. Zum Austragen des Materials aus der Materialspeichereinrichtung wird die Fördereinrichtung in Förderrichtung hin zu dem Materialauslass bewegt, sodass das sich darauf befindende Material in Förderrichtung bewegt wird.The lumpy fuel is conveyed for example by means of a wheel loader or a conveyor via the material inlet into the receiving area of the material storage device. On the bottom side of the receiving area, the conveyor is preferably arranged such that the material rests on the conveyor. For discharging the material from the material storage device, the conveyor is moved in the conveying direction towards the material outlet, so that the material thereon is moved in the conveying direction.
In Förderrichtung vor dem Materialauslass angeordnete Widerstandseinrichtungen, die in Förderrichtung hintereinander derart angebracht sind, dass sie durch den mittels der Fördereinrichtung bewegten Materialstrom zumindest teilweise in Förderrichtung bewegbar sind bieten den Vorteil, dass das Material gegen die Widerstandseinrichtungen bewegt wird und dadurch aufgelockert und gleichmäßig auf der Fördereinrichtung verteilt wird. Ungleichmäßig verteilte Materialmengen auf der Fördereinrichtung werden vermieden, sodass ein gleichmäßiger Massenstrom aus der Materialspeichereinrichtung ausgetragen wird.In the conveying direction before the material outlet arranged resistance means which are mounted one behind the other in the conveying direction such that they are at least partially in. By the moving material by means of the conveyor material Moving direction can be moved offer the advantage that the material is moved against the resistance means and thereby loosened and distributed evenly on the conveyor. Unevenly distributed amounts of material on the conveyor are avoided, so that a uniform mass flow is discharged from the material storage device.
Gemäß einer ersten Ausführungsform weist jede der Widerstandseinrichtungen zumindest ein sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckendes Widerstandselement auf. Bei dem Widerstandselement handelt es sich beispielsweise um eine drehbar angebrachte Platte beispielsweise aus Stahl, die sich quer, insbesondere orthogonal, zur Förderrichtung vorzugsweise über die gesamte Breite der Fördereinrichtung erstreckt. Beispielsweise weist jede der Widerstandseinrichtungen eine Mehrzahl Widerstandselementen auf. Die Widerstandselemente erstrecken sich in einem nicht mit Material gefüllten Aufnahmebereich schwerkraftbedingt in vertikaler Richtung, wobei sie in einem mit Material gefüllten Aufnahmebereich auf dem Material aufliegen und beispielsweise einen Winkel zur Vertikalen ausbilden.According to a first embodiment, each of the resistance devices has at least one resistance element extending substantially in the vertical direction. The resistance element is, for example, a rotatably mounted plate, for example of steel, which extends transversely, in particular orthogonally, to the conveying direction, preferably over the entire width of the conveying device. For example, each of the resistance devices has a plurality of resistance elements. The resistance elements extend in a vertical direction in a receiving area not filled with material due to gravity, in which they rest on the material in a receiving area filled with material and, for example, form an angle to the vertical.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist zumindest eine der Widerstandseinrichtungen eine Mehrzahl von Widerstandselementen auf, die derart in Reihe nebeneinander angeordneten sind, dass sich die Widerstandseinrichtung quer zur Förderrichtung erstreckt. Insbesondere erstrecken sich die Widerstandseinrichtungen über die gesamte Breite der Fördereinrichtung vorzugsweise orthogonal zur Förderrichtung. Dies bietet den Vorteil, dass der gesamte von der Fördereinrichtung bewegte Materialstrom gegen die Widerstandseinrichtungen bewegt wird und eine gleichmäßige Verteilung des gesamten Materials auf der Fördereinrichtung erreicht wird. Die Widerstandselemente einer Widerstandseinrichtung sind vorzugsweise zueinander beabstandet angeordnet. Insbesondere sind die Widerstandselemente der hintereinander angeordneten Widerstandseinrichtungen derart angeordnet, dass diese über die Breite der Fördereinrichtungen gleichmäßig zueinander beabstandet sind. Dies ermöglicht eine zuverlässige Vergleichmäßigung der Materialmenge auf der Fördereinrichtung.In accordance with a further embodiment, at least one of the resistance devices has a plurality of resistance elements which are arranged in series next to one another such that the resistance device extends transversely to the conveying direction. In particular, the resistance devices extend over the entire width of the conveyor preferably orthogonal to the conveying direction. This offers the advantage that the entire flow of material moved by the conveyor is moved against the resistance means and a uniform distribution of the entire material on the conveyor is achieved. The resistance elements of a resistance device are preferably arranged at a distance from one another. In particular, the resistance elements of the resistor devices arranged one behind the other are arranged in such a way that they are uniformly spaced from each other across the width of the conveyors. This allows a reliable equalization of the amount of material on the conveyor.
Die Widerstandselemente einer Widerstandseinrichtung weisen gemäß einer weiteren Ausführungsform jeweils die gleiche Länge auf. Dies ermöglicht einer einfache Herstellung der Widerstandeinrichtung und ein gleichmäßiges Beaufschlagen des Materials durch die Widerstandselemente.The resistance elements of a resistance device according to another embodiment each have the same length. This allows for easy production of the resistance device and a uniform loading of the material by the resistance elements.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind zumindest zwei Widerstandselemente einer Widerstandseinrichtung miteinander verbunden. Die Widerstandselemente sind beispielsweise durch starre oder elastische Verbindungselementen miteinander verbunden, sodass sich der Widerstand der Widerstandseinrichtung entgegen der Förderrichtung des Materialstroms erhöht. Die Verbindungselemente bieten vorzugsweise eine zusätzliche Widerstandsfläche, sodass eine zuverlässige Vergleichmäßigung des Materials erreicht wird. Insbesondere weisen die Widerstandselemente Mitnehmer auf, die derart an den Widerstandselementen angebracht sind, dass sich die quer zur Förderrichtung weisenden Widerstandsfläche vergrößert, sodass in Förderrichtung bewegtes Material daran anhaftet und eine Auflockerung des Materials erreicht wird.In accordance with a further embodiment, at least two resistance elements of a resistance device are connected to one another. The resistance elements are connected to each other, for example, by rigid or elastic connecting elements, so that the resistance of the resistance device increases counter to the conveying direction of the material flow. The connecting elements preferably provide an additional resistance surface, so that a reliable homogenization of the material is achieved. In particular, the resistance elements have entrainment means which are attached to the resistance elements in such a way that the resistance area pointing transversely to the conveying direction increases, so that material moved in the conveying direction adheres to it and a loosening of the material is achieved.
Zumindest ein Widerstandselement ist gemäß einer weiteren Ausführungsform ein flexibles Element, insbesondere eine Kette. Eine Kette bietet eine einfache Ausgestaltung des Widerstandselements. Insbesondere sind die Kettenglieder aus Stahl ausgebildet, wobei die Kette an ihrem freien Ende vorzugsweise ein Beschwerungselement, wie ein Stahlgewicht aufweist. An ihrem stationären Ende ist die Kette beispielsweise über einen Bolzen angebracht, sodass sie in Förderrichtung schwenkbar ist.At least one resistance element according to another embodiment is a flexible element, in particular a chain. A chain provides a simple embodiment of the resistance element. In particular, the chain links are made of steel, the chain preferably having at its free end a weighting element, such as a steel weight. At its stationary end, the chain is attached, for example via a bolt, so that it is pivotable in the conveying direction.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein Widerstandselement eine Stange, die an ihrem einen Ende derart angebracht ist, dass das andere Ende zumindest teilweise in Förderrichtung bewegbar ist. Beispielsweise ist das Widerstandselement plattenförmig ausgebildet und erstreckt sich in vertikaler Richtung. Insbesondere ist das Widerstandselement aus Stahl ausgebildet.According to a further embodiment, at least one resistance element is a rod which is attached at its one end such that the other end is at least partially movable in the conveying direction. For example, the resistance element is plate-shaped and extends in the vertical direction. In particular, the resistance element is made of steel.
Die Länge der Widerstandselemente verschiedener Widerstandseinrichtungen steigt gemäß einer weiteren Ausführungsform in Förderrichtung an. Dies ermöglicht eine stufenweise Auflockerung und Vergleichmäßigung des Materialstroms.The length of the resistance elements of various resistance devices increases according to a further embodiment in the conveying direction. This allows a gradual loosening and homogenization of the material flow.
Die Fördereinrichtung ist gemäß einer weiteren Ausführungsform ein Förderband, insbesondere ein Plattenband. Ein Plattenband weist eine Mehrzahl von in Förderrichtung nebeneinander überlappend angeordneten Platten auf und ermöglicht eine einfache Ausgestaltung der Fördereinrichtung.The conveyor is according to another embodiment, a conveyor belt, in particular a plate belt. A plate belt has a plurality of plates arranged adjacent to one another in the conveying direction and permits a simple configuration of the conveying device.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Fördereinrichtung ein Schubboden. Unter einem Schubboden ist eine Fördereinrichtung zu verstehen, die eine Mehrzahl von in Förderrichtung und entgegen der Förderrichtung hin und her bewegbaren Förderelementen aufweist, die derart bewegbar sind, dass sich das darauf befindende Material in Förderrichtung bewegt. Ein solcher Schubboden bietet den Vorteil einer besonders langsamen Materialförderung. Der Schubboden sorgt durch die hin und her Bewegung des Materials für eine zusätzliche Vergleichmäßigung des Materialstroms.According to a further embodiment, the conveying device is a sliding floor. A moving floor is to be understood as meaning a conveying device which has a plurality of conveying elements which can be moved back and forth in the conveying direction and counter to the conveying direction and which are movable in such a way that the material located thereon moves in the conveying direction. Such a moving floor offers the advantage of a particularly slow material delivery. The sliding floor ensures through the back and forth movement of the material for an additional homogenization of the material flow.
Die Erfindung umfasst ferner eine Anordnung zum Fördern eines Materialstroms zu einer Brennkammer, insbesondere einer Feuerungseinrichtung zur Veraschung von stückigem abfallstämmigen Brennstoffen, eines Calcinators einer Zementanlage aufweisend eine Materialspeichereinrichtung wie voran beschrieben und eine in Förderrichtung hinter der Materialspeichereinrichtung angeordnete Dosiereinrichtung, insbesondere eine Wägeeinrichtung wie eine Bandwaage oder ein Trichter zum Dosieren des Materialstroms zu einer Brennkammer eines Calcinators. Eine Dosiereinrichtung umfasst beispielsweise einen Trichter oder eine Wägeeinrichtung, wie eine Bandwaage. Vorzugsweise sind zwischen der Materialspeichereinrichtung und der Brennkammer weitere Fördereinrichtung, wie Förderbänder, Materialrutschen oder Schurren angeordnet, die einen Materialtransport von der Materialspeichereinrichtung zu der Brennkammer eines Calcinators ermöglichen. Die weiteren Fördereinrichtungen weisen beispielsweise Abstreifer, wie oberhalb eines Förderbandes angeordnete Abstreifwalzen, auf, die eine zusätzliche Vergleichmäßigung des Materials vor dem Eintritt in die Brennkammer des Calcinators ermöglichen. The invention further comprises an arrangement for conveying a material flow to a combustion chamber, in particular a firing device for incinerating lumpy waste fuels, a calciner a cement plant comprising a material storage device as described above and arranged in the conveying direction behind the material storage device metering device, in particular a weighing device such as a belt scale or a funnel for metering the flow of material to a combustor of a calciner. A metering device comprises, for example, a hopper or a weighing device, such as a belt scale. Preferably, further conveying means, such as conveyor belts, material chutes or chutes are arranged between the material storage device and the combustion chamber, which allow a material transport from the material storage device to the combustion chamber of a calciner. The other conveyors include, for example, scrapers, such as above a conveyor belt arranged Abstreifwalzen, which allow additional homogenization of the material before entering the combustion chamber of the calciner.
Figurenlistelist of figures
Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Materialspeichereinrichtung mit einer Führungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. -
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Frontansicht einer Materialspeichereinrichtung mit einer Führungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. -
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung zum Fördern eines Materialstroms zu einer Feuerungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
-
1 shows a schematic representation of a side view of a material storage device with a guide device according to one embodiment. -
2 shows a schematic representation of a front view of a material storage device with a guide device according to an embodiment. -
3 shows a schematic representation of an arrangement for conveying a stream of material to a firing device according to an embodiment.
In
Bodenseitig ist der Aufnahmebereich
Die Materialspeichereinrichtung
Die in Förderrichtung hinter der ersten Widerstandseinrichtung
Im Betrieb der Materialspeichereinrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- MaterialspeichereinrichtungMaterial storage device
- 1212
- FördereinrichtungConveyor
- 1414
- Materialstrommaterial flow
- 1616
- Materialeinlassmaterial inlet
- 1818
- Materialauslassmaterial outlet
- 2020
- Führungseinrichtungguide means
- 2222
- Widerstandseinrichtungresistance device
- 22a-c22a-c
- Widerstandselementresistive element
- 2424
- Widerstandseinrichtungresistance device
- 24a-b24a-b
- Widerstandselementresistive element
- 2626
- Widerstandseinrichtungresistance device
- 26a-b26a-b
- Widerstandselementresistive element
- 2828
- Widerstandseinrichtungresistance device
- 28a-b28a-b
- Widerstandselementresistive element
- 3030
- Widerstandseinrichtungresistance device
- 30a-c30a-c
- Widerstandselementresistive element
- 3232
- Aufnahmebereichreception area
- 3434
- Förderanordnungconveyor assembly
- 3636
- Dosiereinrichtungmetering
- 3838
- Brennkammer eines CalcinatorsCombustion chamber of a calciner
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