DE2807946C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung und Vorerhitzung von Kokskohle - Google Patents

Description

Das deutsche Patent 26 26 653 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen und Vorerhitzen von Kokskohle in einem Flugstromrohr, bei dem am Fuße des Flugstromrohres eingeführte Kohle mittels rückgeführter Brüden vom unteren Ende des Rohres nach oben geführt und unter zusätzlicher Zufuhr von Verbrennungsgasen auf Temperaturen von über 403 K erhitzt wird, wobei nach Erwärmen der Kohle im unteren Bereich des Flugstromrohres auf etwa 353 bis 373 K mittels eines in mittlerer Höhe des Flugstromrohres zugeführten 1473 bis 1973 K, vorzugsweise 1673 bis 1873 K, heißen Verbrennungsgases die Kohle auf 393 bis 523 K, vorzugsweise auf 423 bis 453 K, erhitzt wird.

Die Trocknung und Vorerhitzung von Kokskohle erfolgt in der Praxis in ein- oder zweistufigen Flugstromrohren. Für eine Trocknung der Kohle, z. B. durch Erhitzen auf etwa 363 K, genügt in der Regel die einstufige Anlage; demgegenüber empfiehlt sich für eine weitergehende Erhitzung auf Temperaturen bis 523 K ein zweistufiges Rohrsystem, bei dem in der ersten Stufe die Trocknung der Kohle bis auf einen Restfeuchtigkeitsgehalt von 1 bis 2% bei 358 bis 363 K erfolgt, wobei der in Freiheit gesetzte Wasserdampf nach der ersten Stufe aus dem Rohrsystem abgezogen wird, während die anschließende Weitererhitzung des Gutes in einem zweiten nachgeschalteten Rohr erfolgt.

Es ist ein einstufiger Einrohr-Flugstromtrockner bekannt, bei dem die rückgeführten Brüden im Gemisch mit heißen Verbrennungsgasen am Fuß des Flugstromrohres eingeführte Kohle vom unteren Ende des Rohres nach oben führen, diese Brüden, welche ja oben aus dem Flugstromrohr austreten, besitzen aber nur eine Temperatur von 373 bis 423 K (DE-AS 11 60 823).

Zweistufige Flugstromtrockner werden bislang jedoch mit zwei Flugstromrohren betrieben, die wärmetechnisch im Gegenstrom arbeiten, während im Rohr selbst Gleichstrom herrscht. Auch hier haben die aus der ersten Stufe entweichenden Brüden nur eine Temperatur von 373 bis 423 K.

Man hat auch bereits versuchsweise die gesamte Vorerhitzung der Kokskohle bis auf 523 K in einem einzigen Flugstromrohr vorgenommen, dabei mußte jedoch, um das Gut auf die gewünschte Temperatur zu bringen, die Eintrittstemperatur des Trägergases so hoch eingestellt werden, daß durch die spontane Wasserverdampfung aus der feuchten Kokskohle ein Großteil des körnigen Gutes zerpratzte und darüber hinaus eine oxydative Veränderung des Gutes eintrat, was eine höchst unerwünschte Beeinträchtigung des Back vermögens der Kohle zur Folge hatte.

Die vorgenannten Nachteile konnten dadurch beseitigt werden, daß die Vorerhitzung von Kokskohle auf Temperaturen von 393 bis 523 K, vorzugsweise auf 423 bis 453 K, in einem einzigen Flugstromrohr erfolgte, in dem nach Erwärmen der Kohle im unteren Bereich des Flugstromrohres auf etwa 353 bis 373 K mittels eines in minlerer Höhe des Flugstromrohres zugeführten 1473 bis 1973 K, vorzugsweise 1673 bis 1873 K, heißen Verbrennungsgases die Kohle auf 393 bis 523 K, vorzugsweise auf 423 bis 453 K, erhitzt wurde. — Es handelte sich hier also um einen zweistufigen Einrohr-Flugstromtrockner, der im Gleichstrom betrieben wurde. Ein Zerpratzen und Oxydieren der Kohle wurde durch diese Verfahrenstechnik vermieden. Die in die Brüden eingebrachte Wärme ging indessen nicht verloren, sondern wurde für die Trocknung der Kohle ausgenutzt

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die Vorerhitzang der Kohle wesentlich gleichmäßiger und schonender abläuft, wenn dem in mittlerer Höhe zugeführten 1473 bis 1973 K heißen Verbrennungsgas rückgeführte Brüden in solcher Menge zugeführt wurden, daß die Temperatur des Gasgemisches beim Eintritt in das Flugstromrohr in mittlerer Höhe 873 bis 1473 K, vorzugsweise 1073 bis 1373 K, beträgt.

Je nach Temperatur und Menge des in mittlerer Höhe des Flugstromrohres eingeführten Gasgemisches aus Verbrennungsgas und rückgeführten Brüden liegt die Temperatur der am oberen Ende des Flugstromrohres austretenden Brüden bei etwa 573 bis 773 K und darüber. Die Temperatur, vor allem aber die Menge des Gasgemisches aus Verbrennungsgas und rückgeführten Brüden, muß unter anderem danach eingestellt werden, mit welcher Temperatur die Brüden rückgeführt werden. In der Regel beträgt die Temperatur der rückgeführten Brüden 573 bis 673 K.

Die Einführung von einem Gemisch aus Verbrennungsgasen und rückgeführten Brüden in mittlerer Höhe des Flugstromrohres in dii dann bereits getrocknete Kohle bedingt eine Vermehrung des Trägergasvolumens. Es muß daher bekanntlich dafür gesorgt werden, daß nach der Einführung des Gemisches aus Verbrennungsgasen und rückgeführten Brüden in mittlerer Höhe des Flugstromrohres trotz der damit in der oberen Hälfte des Flugstromrohres verbundenen Vermehrung des Trägergasvolumens die gleichen Strömungsverhältnisse wie in der unteren Hälfte aufrechterhalten werden. Deshalb ist das Flugstromrohr ab mittlerer Höhe querschnittserweitert.

Die rückgeführten Brüden werden dem Flugstromrohr sowohl am unteren Ende als auch in mittlerer Höhe — dort im Gemisch mit Verbrennungsgasen — zugeführt; der nicht benötigte Rest an Brüden wird nach an sich bekannter Reinigung an die Atmosphäre abgegeben. Nach Patent 26 26 653 kann am unteren Ende des Flugstromrohres gegebenenfalls zusätzlich benötigtes Verbrennungsgas in bekannter Weise aus der Brennkammer in mittlerer Höhe, aber auch einer eigenen Brennkammer entnommen werden.

Das erfindungsgemäße verbesserte Verfahren zur Vorerhitzung von Kokskohle besteht also darin, daß die zweite Vorerhitzungsstufe einen eigenen Brüdenkreislauf erhält. Dadurch werden die Trägergasmengen in der zweiten Stufe erhöht und die Eintrittstemperatur des Gemisches aus Verbrennungsgas und rückgeführten Brüden in mittlerer Höhe des FlugsLomrohres gesenkt, wobei diese Temperatur 873 bis 1473 K, vorzugsweise 1073 bis 1373 K, betragen soll. Der dadurch erreichte Vorteil besteht in der schonenderen, gleichmäßigeren Behandlung der vorzuerhitzenden Kokskohle.

Dieses verbesserte Verfahren zur Vorerhitzung von Kokskohle besitzt natürlich auch all die anderen Vorteile, die bereits im Patent 26 26 653 genannt worden sind. Ebenso entspricht die Verfahrensdurchführung derjenigen aus dem genannten Patent mit dem einzigen Unterschied, daß aus der Leitung der rückgeführten Brüden ein Abzweig mit einer Drosselvorrichtung vorgesehen ist, der einen Teil der rückgeführten Brüden demjenigen Verbrennungsgas zuführt, welches in mittlerer Höhe in das Flugstromrohr eingespeist wird. — Dies wird in F i g. 1 nochmals veranschaulicht:

In ein senkrecht angeordnetes Flugstromrohr 2 strömen aus der Rückführleitung 12 ca. 650 K heiße Brüden. Wenig oberhalb dieser Brüdenzuführung wird feuchte Kohle aus dem Aufgabebunker 3 eingespeist. Die Brüden transportieren diese feuchte Kohle nach oben, wobei letztere gleichzeitig getrocknet wird. Wenn die Kohle etwa die mittlere Höhe des Flugstromrohres erreicht hat, beträgt ihre Temperatur ca. 360 K, während die Brüdentemperatur dann ca. 420 bis 470 K beträgt

Um die Kohle beim weiteren Aufwärtstransport durch das Flugstromrohr auf z. B. 470 K vorzuerhitzen, muß die Gastemperatur auf ca. 820 K erhöht werden. Dies geschieht dadurch, daß in der in mittlerer Höhe des Flugstromrohres angeordnete Brennkammer 4 Verbrennungsgase mit einer Temperatur von ca. 1800 K erzeugt und nvttels aus der Leitung 12 über Drossel 20 zugeführter Brüden auf etwa 1100 K abgekühlt werden und das so entstandene Gasgemisch dem Flugstromrohr 2 etwa in mittlerer Höhe zugeführt wird. Dadurch erhöht sich die Gastemperatur im Flugstromrohr auf ca. 820 K. Die Kohle wird dadurch auf dem Wege bis zum Hauptzyklon 5 auf die gewünschte Temperatur von z. B. 470 Kaufgeheizt.

Falls erwünscht, kann den am Fuße des Flugstromrohres zugeführten Brüden zwecks Temperaturerhöhung aus der Brennkammer 4 über eine in der Figur nicht eingezeichnete Leitung heißes Verbrennungsgas aus Brennkammer 4 beigemischt werden. Solche Verbrennungsgase können natürlich auch aus einer anderen, z. B. am Fuße des Flugstromrohres installierten Bronnkammer stammen.

Der größte Teil der Kohle wird im Hauptzyklon 5 abgeschieden und über eine Zellradschleuse 6 dem Produktredler 7, einem Kettentrogförderer, der den Weitertransport der Kohle übernimmt, zugeführt

Die aus dem Hauptzyklon 5 austretenden Brüden werden in den Zyklonen 8 weiter gereinigt, bevor sie mit etwa 570 bis 670 K das Gebläse 9 erreichen, das die für die Aufwärtsführung der Kohle erforderliche Gasgeschwindigkeit im Flugstromrohr 2 aufrechterhält

Der in den Zyklonen abgeschiedene Kohlenfeinstaub wird ebenfalls über Zellradschleusen 10 einer Förderschnecke 11 zugeführt, die für den Transport dieses Staubes zum Produktredler 7 sorgt

Auf der Druckseite des Gebläses 9 wird ein Teil der Brüden über die Leitung 12 sowohl dem unteren Ende des Stromrohrts 2 als auch über Drosselklappe 20 der Mischkammer des Brenners 4 zugeführt, während der übrige Teil der Brüden nach Reinigung im E-Filter 13 die Anlage durch den Kamin 14 verläßt

Falls erwünscht, kann man die Brüden, zumindest teilweise, auch ungereinigt, also nach den Hauptzyklonen 5 zum Fuße des Flugstromrohres zurückführen und nur die für den Kamin bestimmten Brüden einer Feinreinigung unterwerfen.

Die Regelung der Wärmeleistung des Wärmeträgergases im Flugstromrohr zwischen den Gaszuführungen am unteren Ende und in mittlerer Höhe erfolgt über einen nicht eingezeichneten Fühler am Ende dieser Flugstromstrecke, welcher mit der Brennerautomalik der Brennkammer 4 oder mit der Drosselklappe 20 oder einem gegebenenfalls zusätzlich angeordneten Brenner am Fuße des Flugstromrohres regeltechnisch verbunden ist.

Auch die Temperatur des Wärmeträgergases im Flugstromrohr zwischen der Gaszuführung in mittlerer Höhe und im Hauptzyklon 5 wird über einen Temperaturfühler 18 geregelt. Dieser ist durch Leitung 19 entweder mit der Brennerautomatik des Brenners 4 oder mit der Drosselklappe 20 verbunden. Letztere weist im Falle einer automatischen Regelbarkeit eine elektrische Verstelleinrichtung auf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verbessertes Verfahren zum Trocknen und Vorerhitzen von Kokskohle in einem Flugstromrohr, bei dem am Fuße des Flugstromrohres eingeführte Kohle mittels rückgeführten Brüden vom unteren Ende des Rohres nach oben geführt und unter zusätzlicher Zufuhr von Verbrennungsgasen auf Temperaturen von über 403 K erhitzt wird, wobei nach Erwärmen der Kohle im unteren Bereich des Flugstromrohres auf etwa 353 bis 373 K mittels eines in mittlerer Höhe des Flugstromrohres zugeführten 1473 bis 1973 K, vorzugsweise 1673 bis 1873 K, heißen Verbrennungsgases die Kohle auf 393 bis 523 K, vorzugsweise auf 423 bis 453 K, erhitzt wird, gemäß Patent 26 26 653, dadurch gekennzeichnet, daß dem in mittlerer Höhe zugeführten 1473 bis 1973 K heißen Verbrennungsgas rückgeführte Brüden in solcher Menge zugeführt werden, daß die Temperatur des Gasgemisches beim Eintritt in das Flugstromrohr in mittlerer Höhe 872 bis 1473 K, vorzugsweise 1073 bis 1373 K, beträgt