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Verfahren zur Erwärmung eines Polyfraktionsgutes und Anlage zur Verwirklichung
dieses Verfahrens Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erwärmung
eines Polyfraktionsgutes und auf Anlagen zur Verwirklichung des Verfahrens. Die
Erfindung eignet sich vorzüglich zur Produktion von geformtemZechenkoks. Eine wichtige
Stufe der Produktion des geformten Zechenkokses aus Kohle mit einer verminderten
Backfähigkeit stellt eine
Erwärmung der Kohle, die an sich ein Polyfraktionsgut
ist, bis auf eine Temperatur dar, welche einen Übergang der Kohlekörner in einen
plastischen Zustand vor der Kohlezufuhr zum Formen gewährleistet.
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Es ist ein Verfahren zur Erwärmung eines Polyfraktionsguts, z. B.
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Kohle, durch einen Strom eines gasförmigen Wärmeträgers bekannt, das
darin besteht, daß das Polyfraktionsgut im Laufe des technologischen Verfahrens
zu einer fortschreitenden Erwärmung in einen Wärmeträgerstrom eingeführt wird, der
einen Bereich der Maximaltemperatur und Bereiche einer verhältnismäßig niedrigen
Temperatur aufweist. Das Polyfraktionsgut wird in den Wärmeträgerstrom derart eingeführt,
daß es sich zuerst im Bereich einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur des Wärmeträgers
und am Ende des Prozesses im Bereich der Maximaltemperatur des Wärmeträgers befindet.
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Zur Verwirklichung dieses Verfahrens ist eine Anlage bekannt, die
eine Einrichtung zur Erzeugung des Wärmeträgers und Erhitzer enthält, die mit einer
Rohrleitung zur Zufuhr eines Polyfraktionsguts und eines Wärmeträgers zu diesen,
einer Einrichtung zur Abscheidung des Guts vom kaltgewordenen Wärmeträger und an
diese Einrichtung angeschlossenen Rohrleitungen zur Ableitung des Wärmeträgers und
des erwärmten Guts versehen sind.
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Ein Nachteil des bekannten Verfahrens und der Anlage zur Verwirklichung
dieses Verfahrens besteht in einer unzweckmäßigen Verteilung der Wärmebelastungen
im Laufe des technologischen Verfahrens in verschiedenen Temperaturbereichen des
Stroms, welche sich auf keine Weise
regeln läßt und als Folge davon
zu einer begrenzten Leistung der Anlage und einer ungleichmäßigen Erwärmung verschiedener
Gutkornklassen führt.
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Außerdem ist ein Verfahren zur Erwärmung von -Polyfraktionsschüttgut
bekannt, bei welchem dieses Gut nach Durchlaufen jedes einzelnen Temperaturbereichs
des Wärmeträgerstroms unter isothermischen Bedingungen gehalten wird, um die Erwärmungstemperatur
verschiedener Fraktionen des Guts jeweils auszugleichen.
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Dieses Verfahren gibt keine Möglichkeit, die Verteilung der Wärmebelastungen
zwischen einzelnen Temperaturbereichen des Stroms zu regeln, und verhindert keine
Überhitzung feiner Fraktionen des Guts bei des sen ursprünglichem Kontakt mit dem
Hochtemperaturwärm eträger bei der Guteinführung in den Bereich der maximalen Temperatur
des Wärmeträgers.
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Des weiteren ist ein Verfahren zur Kohleerwärmung bekannt, bei welchem
zwecks Regelung der Wärmebelastung im Bereich der Maximaltemperatur des Wärmeträgers
diesem Bereich ein separater Wärmeträgerstrom zugeführt wird, der danach in die
Atmosphäre abgelassen wird.
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Das angegebene Verfahren wird in einer Anlage verwirklicht, welche
eine Einrichtung zur Erzeugung des Wärmeträgers und Erhitzer enthält, die eine Rohrleitung
für däs zu erwärmende Gut und den Wärmeträger, eine Einrichtung zur Abscheidung
des Guts vom kühlgewordenen
Wärmeträger und an die genannte Einrichtung
angeschlossene Rohrleitungen zur Ableitung des Wärmeträgers und des erwärmten Guts
aufweisen, wobei zur Speisung des letzten Erwärmungsbereichs eine zusätzliche Einrichtung
zur Gewinnung des Wärmeträgers mit einer höheren Temperatur als der Temperatur des
Wärmeträgers vorgesehen ist, der dem letzten Bereich aus dem vorhergehenden Bereich
der Guterwärmung zugeführt wird.
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Nachteile dieses Verfahrens sind: Der Hochtemperaturwärmeträger wird
nach seiner Ausnutzung in die Atmosphäre abgelassen; die Vert eilung der Wärmebelastung
zwischen den Temperaturbereichen der Erwärmung bleibt unregelbar.
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Der gemeinsame Nachteil der angeführten Verfahren besteht darin,
daß es unmöglich ist, die Erwärmung des Guts in den ersteren Bereichen der Erwärmung
zu intensivieren, wodurch der technologische Prozeß der Erwärmung verlängert wird.
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Den gemeinsamen Nachteil der bekannten Anlagen stellen eine unzweckmäßige
Verteilung der Wärmebelastung zwischen den einzelnen Erhitzern, welche eine Überhitzung
feinerer Kohleklassen herbeiführt, sowie eine begrenzte Leistung und ein niedriger
Wirkmgsgrad dar.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung
der angegebenen Nachteile ein solches Verfahren zur Erwärmung eines Polyfraktionsguts
zu entwickeln und eine solche Anlage zu seiner Verwirklichung derart auszubilden,
daß die Wärmebelastungen
optimal und regelbar zwischen verschiedenen
Temperaturbereichen der Erwärmung verteilt werden, um so zu ermöglichen, eine Erwärmung
aller Partikal eines Polyfraktionsguts unabhängig von der Kornklasse dieser Partikel
und von der Gutsaufgabeleistung mit einer hohen Leistung durchzuftihren.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Erwärmung eines Polyfraktionsguts
durch einen Strom eines gasförmigen Wärmeträgers, bei welchem in der Richtung des
technologischen Prozeßablaufs ein Bereich der Maximaltemperatur und Bereiche einer
verhältnismäßig niedrigen Strom temperatur erzeugt werden und das Polyfraktionsgut
der Reihe nach zuerst in die Bereiche der verhältnismäßig niedrigen Temperatur des
Wärmeträgerstroms und danach in den Bereich der Maximaltemperatur des Wärmeträgerstroms
eingeführt wird, wodurch eine allmähliche Erwärmung des Guts bis auf die maximale
Temperatur gewährleistet wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Strom des
gasförmigen Wärmeträgers in einem jeden Bereich der verhältnismäßig niedrigen Temperatur
ein zusätzlicher Strom des Wärmeträgers zugeführt wird, der eine höhere Temperatur
als die Temperatur des Wärmeträgers in diesem Bereich hat.
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Durch eine Intensivierung der Erwärmung des Guts in den Bereichen
der verhältnismäßig niedrigen Temperaturen der Erwärmung ist es möglich, eine Erwärmung
aller Partikel eines Polyfraktionsguts mit einer hohen Leistung unabhängig von der
Kornklasse dieser Partikel und der Leistung der Gutsaufgabe zustandezubringen.
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Es ist zweckmäßig, die Temperatur des Wärmeträgerstroms in
einem
jeden Bereich nach der Einführung des zusätzlichen Wärmeträgerstroms durch die Wärmeträgermenge
im Zusatzstrom zu regeln.
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Eine Ausführungsvariante der Erfindung besteht darein, daß die Temperatur
des Wärmeträgerstroms in einem jeden Bereich nach der Einführung des zusätzlichen
Wärmeträgerstroms durch die Temperatur des Wärmeträgers im Zusatzstrom geregelt
wird.
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Die Möglichkeit einer Regelung der Temperatur des Wärmeträgerstroms
in einem jeden Bereich gestattet es, das Temperaturgefälle des Guts und des Wärmeträgers
zu vermindern, die diesem oder jenem, insbesondere dem letzten Bereich zugeführt
werden, eine Überhitzung feiner Kornklassen des Polyfraktionsguts auszuschließen
und Abweichungen der Endtemperatur des Guts bei Schwankungen der Werte solcher Parameter,
wie z. B. Leistung der Gutsaufgabe, herabzusetzen.
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Es ist zweckmäßig, das erfindungsgemäße Verfahren zur Erwärmung eines
Polyfraktionsguts in einer Anlage zu verwirklichen, die eine Einrichtung zur Erzeugung
des Wärmeträgers und Erhitzer enthält, die mit einer Rohrleitung zur Zufuhr des
zu erwärmenden Guts und des Wärmeträgers zu den Erhitzern, einer Einrichtung zur
Abscheidung des Guts vom kaltgewordenen Wärmeträger und je einer parallel an diese
Einrichtung angeschlossenen Rohrleitung zur Ableitung des erwärmten Guts bzw. zur
Ableitung des Wärmeträgers versehen sind, wobei erfindungsgemäß ein jeder Erhitzer
der Anlage mit Ausnahme des Erhitzers zur Gutserwärmung bis auf die Maximaltemperatur
eine zusätzliche Einrichtung zur Erzeugung des zusätzlichen Wärmeträgerstroms mit
einer
höheren Temperatur als der Temperatur des Wärmeträgers aufweist,
der vom in der Richtung des technologischen Prozeßablaufs darauffolgenden Erhitzer
zugeführt wird, und diese zusätzliche Einrichtung an die Rohrleitung für das zu
erwärmende Gut und den Wärmeträger vor der Stelle angeschlossen ist, wo das zu erwärmende
Gut in diese Rohrleitung eingeführt wird.
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Es ist zweckmäßig, die Einrichtung zur Erzeugung des zusätzlichen
Wärmeträgers mit Mitteln zur Regelung der Menge und der Temperatur des zu erzeugenden
Wärmeträgers zu versehen.
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Eine Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung besteht darin,
daß das neue Verfahren zur Erwärmung eines Polyfraktionsguts in einer Anlage verwirklicht
wird, die eine Einrichtung zur Erzeugung des Wärmeträgers und Erhitzer enthält,
die mit einer Rohrleitung zur Zufuhr des zu erwärmenden Guts und des Wärmeträgers
zu den Erhitzern, einer Einrichtung zur Abscheidung des Guts vom kaltgewordenen
Wärmeträger und mit parallel an diese Einrichtung angeschlossenen Rohrleitungen
für den Wärmeträger und für das erwärmte Gut versehen sind, wobei erfindungsgemäß
ein jeder Erhitzer der Anlage mit Ausnahme des Erhitzers zur Gutserwärmung bis auf
die Maximaltemperatur an die Einrichtung zur Erzeugung des Wärmeträgers über eine
zusätzliche Rohrleitung angeschlossen ist, die an die Rohrleitung für das zu erwärmende
Gut und den Wärmeträger vor der Stelle angeschlossen ist, wo das zu erwärmende Gut
in diese Rohr leitung eingeführt wird.
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Es ist zweckmäßig, die zusätzliche Rohrleitung mit Mitteln zur Mengenregelung
des zugeführten Wärmeträgers zu versehen.
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Mit der vorgeschlagenen Anlage ist es möglich, eine gleichmäßige
Erwärmung aller Partikel eines Polyfraktionsguts unabhängig von der Partikelgröße
zu erzielen, wobei die Leistung der Anlage im Vergleich mit der Leistung der bekannten
Anlage um das 2- bis 2,5fache gesteigert ist.
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Ein Vorteil der Anlage, in welcher ein jeder Erhitzer mit Ausnahme
des letzten mit einer zusätzlichen Einrichtung zur Erzeugung des Wärmeträgers -
einer Wärmequelle versehen ist, besteht darin, daß eine Regelung des zusätzlichen
Wärmestroms durch eine Regelung des Verbrauchs an kaltem und keinen Staub enthaltendem
Wärmeträger möglich ist. Außerdem ist eine Regelung dieses Wärmestroms durch eine
Änderung nicht nur der Menge, sondern auch der Temperatur des Wärmeträgers möglich,
der in der erwähnten zusätzlichen Quelle erzeugt wird.
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Bei der Zufuhr eines zusätzlichen Wärmestroms zu einem Erhitzer mit
Hilfe einer Zusatzrohrleitung von der Hauptwärmequelle kann eine Regelung dieses
Stroms nur durch eine Verbrauchsänderung des durch Staub verschmutzten Hochtemperaturwärmeträgers
erfolgen, was mit bestimmten Schwierigkeiten verbunden ist.
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Doch unter gewissen Bedingungen der Anordnung der Anlage zur Erwärmung
von z. B. Kohle kann die Zufuhr zusätzlicher Wärmeströme zu den Erhitzern von einer
gemeinsamen Quelle unter Berücksichtigung der Kosten für eine Befolgung der Arbeitsschutzvorschriften
vorteilhaft werden.
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Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten
Ausführungsbeispiele
der neuen Anlage zur Verwirklichung des neuen Verfahrens näher erläutert; darin
zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anlage, in welcher das Verfahren zur Erwärmung
eines Polyfraktionsguts mit einer zusätzlichen Wärmezufuhr zu den einzelnen Erhitzern
von den für einen jeden Erhitzer separaten Wärmequellen verwirklicht wird; und Fig.
2 eine erfindungsgemäße Anlage, in welcher das Verfahren zur Erwärmung eines Polyfraktionsguts
mit einer zusätzlichen Wärmezufuhr zu den einzelnen Erhitzern unmittelbar von der
Hauptwärmequelle verwirklicht wird.
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Eine Anlage zur Verwirklichung der Erwärmung eines Polyfraktionsguts
enthält erfindungsgemäß eine Einrichtung 1 zur Erzeugung eines gasförmigen Wärmeträgers
mit der Solltemperatur, die eine der bekannten Kombinationen von Brennern zur Verbrennung
eines Brennstoffes darstellen kann. An die Einrichtung 1 sind Rohrleitungen 2, 3
und 4 zur Zufuhr eines Heizgases bzw. Luft zu dessen Verbrennung bzw. des verdünnenden
verbrauchten Wärmeträgers sowie eine Rohrleitung 5 zur Förderung des in der Einrichtung
1 erzeugten Wärmeträgers zum Erhitzer des Guts bis auf die Maximlitemperatur angeschlossen.
Die Rohrleitungen 2, 3 und 4 sind mit Reglern 6 bzw. 7 bzw. 8, z. B. verschiebbaren
bzw. drehbaren Ventilen zur Verbrauchsregelung der angegebenen Gase versehen.
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Die Anlage enthält weiter wenigstens zwei in Reihe geschaltete Erhitzer.
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Der erste Erhitzer enthält eine Beschickungseinrichtung 9, z. B.
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eine Schnecke mit einer abdichterden Vorrichtung zur Einführung des
zu erwärmenden Guts aus einem (nicht eingezeichneten) Bunker in eine Rohrleitung
10 für das Gut und den Wärmeträger, an welche eine Einrichtung 11 zur Abscheidung
des erwärmten Guts vom kaltgewordenen Wärmeträger angeschlossen ist. Die Einrichtung
11 kann z. B. in der Art eines Zyklons ausgeführt werden.
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An die Einrichtung 11 sind eine Rohrleitung 12 zur Wärmeträgerableitung
aus dem Erhitzer und über einen Schleusenverschluß 13 eine Rohrleitung 14 zur Gutsförderung
zum nächstfolgenden Erhitzer angeschlossen. Der Verschluß 13 verhindert einen Durchbruch
des gasförmigen Wärmeträgers zusammen mit dem aus der Einrichtung 11 zu entfernenden
Gut in die Rohrleitung 14.
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Der zweite Erhitzer der vorgeschlagenen Anlage enthält eine Rohrleitung
15 für das Gut und den Wärmeträger (die an sich eine Ver]-ängerung der Rohrleitung
14 ist), an welche der Reihe nach eine Einrichtung 16 zur Abscheidung des erwärmten
Guts vom kaltgewordenen Wärmeträger angeschlossen ist, die der Einrichtung 11 analog
ist. An die Einrichtung 16 sind eine Rohrleitung 17 zur Überleitung des Wärmeträgers
aus dem zweiten Erhitzer in die Rohrleitung 10 des ersten Erhitzers und über einen
Schleusenverschluß 18, der dem Verschluß 13 ähnlich ist, eine Rohrleitung 19 zur
Überleitung des erwärmten Guts in den nächstfolgenden Erhitzer angeschlossen.
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Der dritte (und letzte) Erhitzer für das Polyfraktionsgut enthält
eine Rohrleitung 20 für da;Gut und den Wärmeträger, an welche der
Reihe
nach eine Einrichtung 21 zur Abscheidung des erwärmten Guts vom kaltgewordenen Wärmeträger
angeschlossen ist, die den Einrichtungen 11 und 16 ähnlich ist. Am Anfang der Rohrleitung
20 sind an diese die erwähnte Rohrleitung 5 zur Wärmeträgerzufuhr aus der Einrichtung
1 und nach dieser die erwähnte Rohrleitung 19 angeschlossen, durch welche das erwärmte
Gut aus dem vorhergehenden Erhitzer zugeführt wird.
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An die Einrichtung 21 sind eine Rohrleitung 22 zur Überleitung des
Wärmeträgers in den vorhergehenden Erhitzer, die mit dem anderen Ende an die erwähnte
Rohrleitung 15 angeschlossen ist, und über einen Schleusenverschluß 23 eine Rohrleitung
24 zur Ableitung des bis auf die Solltemperatur erwärmten Guts aus der Anlage angeschlossen.
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Die schon genannte Rohrleitung 12 für den kaltgewordenen Wärmeträger,
der dem ersten Erhitzer entströmt, ist an eine Einrichtung 25 zur zusätzlichen Entstaubung
des Wärmeträgers angeschlossen, die in der Art von Zyklonen, eines Multizyklons
bzw. anderer bekannter Einrichtungen für trockenen Staubfang ausgeführt sein kann.
Der durch die Einrichtung 25 aufgefangene Staub wird über einen Schleusenverschluß
26, der den Verschlüssen 13, 18 und 23 ähnlich ist, sowie über eine Staubrohrleitung
27, die an eine der angegebenen Rohrleitungen 20 bzw.
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19 angeschlossen ist, in den Prozeß zurückgeführt und dem Gut zugesetzt,
das im dritten Erhitzer erwärmt wird.
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An die Einrichtung 25 ist auch eine Rohrleitung 28 für den entstäubten
gasförmigen Wärmeträger angeschlossen, die mit der Düse
bzw. Saugseite
eines Umlaufverdichters 29 vom Fliehkrafttyp verbunden ist, der den Wärmeträger
und das zu erwärmende Gut in der Anlage fördert.
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Die Druckseite des Verdichters 29 ist durch eine Rohrleitung 30 über
die schon genannte Rohrleitung 4, die mit dem Regler 8, z. B. einem drehbaren Ventil
versehen ist, an die Einrichtung 1 zur Erzeugung des Wärmeträgers angeschlossen.
Am anderen Ende der Rohrleitung 30, das mit der Atmosphäre kommuniziert, ist ein
Regler 31 von einem bekannten Typ angebracht, der zur Regelung der Menge des abzulassenden
verbrauchten Wärmeträgers dient. Von der Saugseite zur Druckseite des Umlaufverdichters
29 ist zwischen den Rohrleitungen 28 und 30 eine Rohrleitung 32 mit einem Regler
33, z. B. einem drehbaren Ventil vorgesehen, der bzw. das zur Regelung der in der
Anlage umlaufenden Wärm eträgermenge dient.
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Zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erwärmung
eines Polyfraktionsguts, bei dem einem jeden Erhitzer außer dem letzten Wärmeströme
aus einer für einen jeden Erhitzer zusätzlichen Wärmequelle (Fig. 1) zugeführt werden,
ist an die Rohrleitung 10 des ersten Erhitzers vor der Anschlußstelle der Beschickungseinrichtung
9 daran eine Rohrleitung 34 angeschlossen, welche am anderen Ende mit einer zusätzlichen
Einrichtung 35 zur Erzeugung des Wärmeträgers kommuniziert. An die Einrichtung 35
sind eine Rohrleitung 36 für Heizgaszufuhr und eine Luftleitung 37 angeschlossen,
die mit Reglern 38 bzw.
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39 versehen sind, die zur Regelung des Gasverbrauchs und folglich
der Menge und, der Temperatur des in der Einrichtung 35 erzeugten Wärmeträgers
dienen.
Die Einrichtung 35 kann in der Art eines Gasbrenners von einem bekannten Typ ausgeführt
werden.
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Analog dem für den ersten Erhitzer Beschriebenen ist am zweiten (und
in einem beliebigen darauffolgenden Erhitzer, wenn solche vorhanden sind, mit Ausnahme
des letzten) Erhitzer vor der Anschlußstelle der schon genannten Rohrleitung 14
zur Zufuhr des zu erwärmenden Guts aus dem vorhergehenden Erhitzer an der schon
genannten Rohrleitung 15 eine Rohrleitung 40 angeschlossen, die mit einer zusätzlichen
Einrichtung 41 zur Erzeugung des Wärmeträgers verbunden ist, die der angegebenen
Einrichtung 35 ähnlich ist und an welche Rohrleitungen 42 und 43 angeschlossen sind,
die mit Reglern 44 bzw. 45 versehen sind. Die Zweckbestimmung der Rohrleitungen
42 und 43 und der Regler 44 und 45 ist der Zweckbestimmung der angegebenen Rohrleitungen
36, 37 und der Regler 38, 39 sinngemäß analog.
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Zur Erwärmung eines Polyfraktionsguts nach der Variante, bei der
ein zusätzlicher Wärmestrom einem jeden Erhitzer mit Ausnahme des letzten unmittelbar
von der Hauptwärmequelle zugeführt wird (Fig.
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2), sind die Rohrleitung 10 des ersten Erhitzers und die Rohrleitung
15 des zweiten Erhitzers an die Einrichtung 1 zur Erzeugung des Wärmeträgers angeschlossen.
Dieser Anschluß erfolgt mittels der Rohrleitungen 46 bzw. 47 mit Reglern 48 bzw.
49 von einem bekannten Typ, welche zur Regelung der Wärmeträgermenge dienen, die
dem gegebenen Erhitzer unmittelbar von der Einrichtung 1 zugeführt wird.
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Die Erwärmung eines Polyfraktionsguts, die nach dem Verfahren mit
einer zusätzlichen Wärmezufuhr zu den einzelnen Erhitzern von
zusätzlichen
Quellen erfolgt, wird wie folgt verwirklicht (Fig. 1): Den Einrichtungen 1, 35 und
41 zur Erzeugung des Wärmeträgers werden über die Rohrleitungen 2, 36 und 42 Heizgas
und über die Rohrleitungen 3, 37 und 43 sinngemäß Luft zur Verbrennung dieses Gases
zugeführt. Verbrennungsprodukte des Heizgases in der Einrichtung 1 werden mit dem
verbrauchten kaltgewordenen Wärmeträger, der über die Rohrleitung 4 zugeführt wird,
so weit verdünnt, bis die Solltemperatur erreicht worden ist, und bilden den gasförmigen
Wärmeträger, der über die Rohrleitung 5 der Rohrleitung 20 des dritten (des letzten)
Erhitzers und weiter der Einrichtung 21, der Rohrleitung 22 und der Rohrleitung
15 des zweiten Erhitzers zugeführt wird.
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Der bei der Heizgasverbrennung in der zusätzlichen Einrichtung 41
erzeugte Wärmeträger wird über die Rohr leitung 40 ebenfalls der Rohrleitung 15
des zweiten Erhitzers zugeführt.
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Auf diese Weise werden der Rohrleitung 15 des zweiten Erhitzers zwei
Wärmeträgerströme über die Rohrleitungen 22 und 40 zugeführt.
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In der Rohrleitung 15 werden diese Ströme vermischt und bilden einen
einheitlichen Strom, der der Einrichtung 16 und weiter über die Rohrleitung 17 der
Rohrleitung 10 des ersten Erhitzers zugeführt wird. Der gleichen Rohrleitung 10
wird über die Rohrleitung 34 auch der Wärmeträger zugeführt, der durch die Heizgasverbrennung
in der zusätzlichen Einrichtung 35 des ersten Erhitzers erzeugt wird. Auf diese
Weise werden auch dem ersten Erhitzer zwei Wärmeträgerströme zugeführt.
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In der Rohrleitung 10 vermischen sich diese Ströme und bilden einen
einheitlichen
Strom, der der Einrichtung 11 und weiter über die Rohrleitung 12 der Einrichtung
25 zur Entstaubung zugeführt wird; anschließend wird der verbrauchte und kaltgewordene
Wärmeträger über die Rohrleitung 28 dem Umlaufverdichter 29 zugeführt und dann über
die Rohrleitungen 30 und 4 in die Einrichtung 1 zur Verdünnung zwecks einer Herabsetzung
der Temperatur der Heizgasverbrennungsprodukte gefördert.
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Ein Teil des verbrauchten Wärmeträgers, welcher der Menge der Verbrennungsprodukte
des Heizgases entspricht das der Haupteinrichtung und den Zusatzeinrichtungen zur
Wärmeträgererzeugung zugeführt wird, wird über die Rohrleitung 30 und den Regler
31 in die Atmosphäre abgelassen.
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Das zu erwärmende Gut wird aus der Beschickungseinrichtung 9 der
Rohrleitung 10 (des ersten Erhitzers) zugeführt, wo es durch den Wärmeträger mitgerissen
wird, sich damit vermischt und ein Luftgemisch bildet. In der Rohrleitung 10 wird
das Gut durch Wärmeabgabe des Wärmeträgers erwärmt. Die Temperaturerhöhung des Guts
kann durch die Menge und die Temperatur des Wärrneträgers geregelt werden, der über
die Rohrleitungen 17 und 34 zugeführt wird.
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In der Einrichtung 11 des ersten Erhitzers erfolgt die Abscheidung
des Guts vom Wärmeträger, und das Gut wird über den Schleusenverschluß 13 und die
Rohrleitung 14 dem zweiten Erhitzer in die Rohrleitung 15 zugeführt.
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In der Rohrleitung 15 wird das Gut wieder mit dem Wärmeträgerstrom
vermischt
und in Abhängigkeit von der Menge und der Temperatur des Wärmeträgers, der über
die Rohrleitungen 22 und 40 zugeführt wird, auf eine höhere Temperatur als im ersten
Erhitzer erwärmt.
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Indem man die Menge und die Temperatur des Wärmeträgers regelt, der
über die nohrleitungen 34 und 40 zugeführt wird, kann man die Wärmebelastung aus
dem dritten Erhitzer auf den ersten und den zweiten Erhitzer umverteilen sowie Temperaturschwankungen
des erwärmten Guts nach einem jeden und insbesondere nach dem letzten Erhitzer stabilisieren.
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Aus der Rohrleitung 15 wird das Luftgemisch der Einrichtung 16 des
zweiten Erhitzers zugeführt, worin das Gut vom Wärmeträger abgeschieden wird, worauf
es über den Schleusenverschluß 18 und die Rohrleitung 19 dem dritten Erhitzer in
die Rohrleitung 20 zugeführt wird. Hierher werden aus der Einrichtung 25 zur Staubabscheidung
aus dem Wärmeträger über den Schleusenverschluß 26 und die Rohrleitung 27 Staubfraktionen
des Guts gefördert, die durch den Wärmeträger aus der Einrichtung 11 mitgerissen
werden.
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Aus der Rohrleitung 20 wird das Luftgemisch der Einrichtung 21 des
dritten (letzten) Erhitzers zugeführt, worin das Gut vom Wärmeträger abgeschieden
wird, und das bis auf die Solltemperatur erwärmte Gut wird nach Durchgang durch
den Schleusenverschluß 23 über die Rohrleitung 24 aus der Anlage abgelassen.
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Indem mm die Menge und die Temperatur des von der Haupteinrichtung
1
und von den Zusatzeinrichtungen 41 und 35 zur Erzeugung des Wärmeträgers dem dritten,
dem zweiten und dem ersten Erhitzer zugeführten Wärmeträgers regelt, kann man die
Temperatur der Gutserwärmung in einem jeden Erhitzer ändern, wodurch man die Wärmebelastung
zwischen den Erhitzern am zweckmäßigsten umverteilen kann.
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Bei der Verwirklichung der Verfalrensvariante zur Erwärmung des Polyfraktionsguts
gemäß der einzelnen Erhitzern zusätzliche Wärmeströme unmittelbar'von der Hauptwärmequelle
(Fig. 2) zugeführt werden, arbeitet die Anlage analog dem oben Beschriebenen mit
dem Unterschied, daß diese zusätzlichen Wärmeströme den entsprechenden Erhitzern
in Form von Wärmeträgerströmen zugeführt werden, die über zusätzliche Rohrleitungen
unmittelbar aus der Haupteinrichtung 1 zur Erzeugung des Wärmeträgers, d. h. an
darauffolgenden Erhitzern vorbei kommen und in diesen Erhitzern keiner Abkühlung
durch einen Kontakt mit dem zu erwärmenden Gut unterworfen werden, wie es für den
Hauptstrom des Wärmeträgers der Fall ist.
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So wird der Rohrleitung 10 des ersten Erhitzers über die Rohrleitung
46 unmittelbar aus der Einrichtung 1 ein Wärmeträgerstrom zugeführt, dessen Menge
durch den Regler 48 geregelt wird. Ähnlich wird der Rohrleitung 15 vor der Anschlußstelle
der Rohrleitung 14 daran unmittelbar aus der Einrichtung 1 über die Rohrleitung
47 ein Wärmeträger strom zugeführt, dessen Menge durch den Regler 49 geregelt wird.
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Dem letzten Erhitzer wird kein zusätzlicher Wärmeträgerstrom
zugeführt,
und die diesem Erhitzer zugeführte Wärmemenge wird durch die Menge des heißen Wärmeträgers
geregelt, die über die Rohrleitung 5 aus der Einrichtung 1 zugeführt wird.
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Diese Regelung erfolgt mittels mehrerer Regler, z. B. der drehbaren
Ventile 33 und 31 (Menge) und 8 (Temperatur), welche an Durchflußstellen der schon
kaltgewordenen Wärmeträggströme angeordnet sind, was die Betriebsdauer der Regler
steigert und daher zweckmäßiger als eine direkte Stromregelung des Hochtemperaturwärmeträgers
ist, der in der Rohrleitung 5 strömt.
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Indem man die Wärmeträgermengen regelt, die über die Rohrleitungen
46, 47 und 5 sinngemäß dem ersten, dem zweiten und dem dritten Erhitzer zugeführt
werden, kann man die Temperatur der Gutserwärmung in einem jeden Erhitzer regeln,
wodurch die Wärmebelastung zwischen den Erhitzern am zweckmäßigsten umverteilt werden
kann.
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Durch eine Regelung der Wärmemenge, die mit zusätzlichen Strömen
des gasförmigen Wärmeträgers den einzelnen Erhitzern zugeführt wird, wird die Möglichkeit
einer Intensivierung der Erwärmung des Guts in den ersten Erhitzern und dadurch
eine wesentliche Steigerung der Leistung der Anlage gewährleistet. Eine gesteuerte
Verteilung der Wärmebelastungen zwischen den Erhitzern setzt die Belastung des letzten
Erhitzers herab, und durch eine Verminderung des Temperaturgefälles zwischen dem
Gut und dem Wärmeträger, die diesem letzten Erhitzer zugeführt werden, wird es möglich,
eine Überhitzung feiner Klassen eines Polyfraktionsguts zu vermeiden.
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Das Vorhandensein regelbarer zusätzlicher Wärm eträgerströme ermöglicht
es, die Temperaturführung in einem jeden Erhitzer getrennt zu regeln, indem eine
Korrektur der Gutstemperaturen am Ausgang der Anlage vorgenommen wird. Das ermöglicht,
die Endtemperatur des erwärmten Guts leichter und präziser zu regeln, und setzt
zusammen mit einer Verminderung der Differenz der Anfangs- und der Endtemperatur
des Guts im letzten Erhitzer, welche eine Folge einer Abnahme der Wärmebelastung
dieses Erhitzers darstellt, die Amplitude der Schwankungen der Endtemperatur des
erwärmten Guts am Ausgang der in der Erfindung vorgeschlagenen Anlage herab.
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Beispiel Kohle, deren Feuchtigkeit 10 + 2 96, Gehalt an Partikeln
der Klasse 0 - 3 mm 90 + 2 96 und Leistungsschwankungen der Kohleaufgabe + 5 46
betragen, wird durch einen gasförmigen Wärmeträger in einer Anlage von 15 OC bis
auf 450 OC erwärmt, die aus drei Erhitzern bzw. Erwärmungsbereichen besteht. Im
1. und im 2. Erhitzer werden dem Hauptstrom zusätzliche Wärmeströme zugeführt, die
derart geregelt werden, daß an den Stellen der Kohleeinführung als Wärmeträgertemperaturen
im ersten Erhitzer 700 C, im zweiten Erhitzer 600 OC und im dritten Erhitzer 550
°C erzielt werden. Dabei wird die folgende Verteilung der Wärmebelastungen erzielt:
im ersten Erhitzer etwa 50 96, im zweiten Erhitzer etwa 35 qd und im dritten Erhitzer
etwa 15 96 vom gesamten Wärmeverbrauch.
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Die angegebene Verteilung der Wärmebelastungen auf einen jeden
Erhitzer
der Anlage hat es ermöglicht, alle Partikel der Polyfraktionskohle unabhängig von
der Kornklasse dieser Partikel gleichmäßig zu erwärmen. Außerdem ist die Leistung
der Anlage bei den gleichen Abmessungen der Ausrüstung wie in den bekannten Anlagen
mehr als um das 2fache höher.
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Unter den gleichen Bedingungen, aber ohne zusätzliche Wärmezufuhr,
war die Belastungsverteilung: im ersten Erhitzer etwa 20 96, im zweiten Erhitzer
etwa 30 bis 35 96 und im dritten Erhitzer etwa 45 bis 50 9' des gesamten Wärmeverbrauchs.