DE3425061A1

DE3425061A1 - Verfahren zur trocknung und vorerhitzung von schuettguetern, wie z.b. kokskohle, und wirbelbettrockner zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3425061A1
Application number: DE19843425061
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. 4690 Herne Dungs; Kurt Dr. 4321 Hattingen Lorenz; August 4354 Datteln Lucas
Original assignee: Carl Still & Co Kg 4350 Recklinghausen GmbH; Carl Still GmbH and Co KG
Current assignee: Still Otto GmbH
Priority date: 1984-07-07
Filing date: 1984-07-07
Publication date: 1986-02-06
Also published as: DE3425061C2

Description

Verfahren zur Trocknung und Vorerhitzung von Schüttaütern, wie
z. B. Kokskohle, und Wirbelbetttrockner zur Durchführung des Verfahrens Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Trocknung und Vorerhitzung von Schüttgütern, wie z. B. Kokskohle, mit breitem Kornband durch heiße gas- bzw. dampfförmige Medien, wobei die ärmeübertraguno in einem Wirbelbett direkt durch heiße Wirbelgase und indirekt über Wärmeaustauscherflächen erfolot und die Schüttgüter von den heißen Wirbelgasen fluidisiert und im Schwebezustand gehalten werden sowie auf einen Wirbelbetttrockner zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der DE-OS 30 13 325 ist ein Verfahren zur Trocknung und Vorerhitzung von Kohle in einem Wirbelbetttrockner der gattungsgemäßen Art bekannt. Derartige Wirbelbetttrockner mit dampfbeheizten Wärmetauscherpaketen, bei denen zusätzlich heiße irbelgase durch einen Siebboden unterhalb der Wärmeaustauscherpakete zur Verwirbelung des Trocknungsgutes eingeleitet werden, haben sich an sich bewährt. Allerdings hat es sich gezeigt, daß bei Abweichung von einem vorgegebenen Körnunosspektrum, insbesondere bei einem höneren Anteil an Grobkörnern, sich direkt über dem Siebboden eine Schicht an Trocknungsgut mit gröberem Korn ansa.mmeln kann. Prinzipiell ließe sich das zwar durch Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Wirbelgases ausgleichen, damit verbunden wäre aber gleichzeitig eine erhebliche Erhöhung der Energiekosten für die Umwälzgebläse.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein- gattungsgemäßes Verfahren vorzuschlagen, bei dem die eingesetzten SchüttgUter ein breiteres Körnungsspektrum haben können und die Strömungsgeschwindigkeit der Wirbel gase weitgehend konstant gehalten werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die groberen Kornfraktionen, die nicht mehr im Schwebezustand gehalten werden und sich unterhalb der Wärmeaustauscherflächen ansammeln, mechanisch zum heißen Teil des Wirbelbettes gefördert werden. Es wird also erfindungsgemäß bewußt in Kauf genommen, daß ein Teil des Schüttgutes sich dicht über dem Siebboden absetzen kann. Zur Vermeidung von Verstopfunaen und Ansätzen oberhalb des Bodens sieht die Erfindung den mechanischen Abtransport dieser groberen Kornfraktionen in Richtuna auf den Austrag des getrockneten Schüttgutes vor. Es kann erfindungsgemäß auch die Transportgeschwindigkeit dieser groberen Kornfraktionen in Abhängigkeit vom Körnungsspektrum der eingefüllten Schüttgüter gesteuert werden. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß immer eine gleichmäßig dicke Schicht bzw.
immer möglichst wenig Schüttgut sich oberhalb des Siebbodens ansammelt. So kann a.uch bei unterschiedlichen Kornfraktionen des Schüttgutes die Menge des in den Wirbelbetttrockner eingegebenen heißen Wirbel gases etwa konstant gehalten werden.
Erfindungsgemäß hat es sich als günstig erwiesen, daß die groberen Kornfraktionen mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,1 bis 1 m pro Sekunde, vorzugsweise 0,1 bis 0,4 m pro Sekunde, gefördert werden. Hierbei kann vor allem für Teilchen mit mittlerer Korngröße immer eine gleichmäßige Fluidisierung erhalten bleiben.
Zur Erreichung eines trockenen Schüttgutes gleichmäßiger Temperatur kann man erfindungsgemäß die feineren und groberen Kornfraktionen zunächst getrennt abziehen und außerhalb des Wirbelbetttrockners wieder miteinander vermischen. Das geschieht zweckmäßigerweise mit einer Mischschnecke.
Zur Durchführung des Verfahrens wird erfindungsgemäß ein Wirbeltrockner vorgeschlagen mit oberem Einlaß für das zu trocknende Schüttgut und unterem Auslaß für das getrocknete Schüttgut, einer unteren siebbodenartigen Fläche zum Einblasen des heißen Wirbelgases und einem oberen Abzug sowie oberhalb des Siebbodens mit Abstand angeordneten Wärmeaustauscherpaketen.
Für einen derartigen Wirbelbetttrockner sieht die Erfindung vor, daß direkt über der siebbodenartigen Fläche ein Förderorgan, z. B. bestehend aus einem Kratzband oder ähnlichem, zum Austrag der groberen Teilchen angeordnet ist. Dabei kann der Rücklauf des Kratzbandes entweder unter-oder oberhalb des h'ärmeaustauscherpaketes verlaufen. Es kann auch ein sogenannter Schubförd.erer mit einer Reihe von hintereinander angeordneten Schaufelblechen verwendet werden, der eine oszillierende Hub-und Förderbewegung ausführt.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren 1 bis 6 beispielsweise näher erläutert.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine Kohletrocknungsanlage mit einem Wirbelbetttrockner, wobei in den drei Figuren verschiedene Förderorgane schematisch dargestellt worden sind.
In den Figuren 4 bis 6 ist ein spezieller Schubförderer näher erläutert.
Bei der dargestellten Trocknungsanlage wird die Feuchtkohle über den Einlaß (3) und die Zellenradschleuse (4) in den Wirbelbetttrockner (1) gefüllt. Mit Hilfe des Wirbelgases, das von unten über die Gaseintritte (8) und durch den Siebboden (11) in den Wirbelbetttrockner (1) eingeblasen wird, wird die zu trocknende Kohle zwischen dem Wärmeaustauscherpaket (2) im Schwebezustand gehalten. Dem Wärmeaustauscherpaket (2) wird über den Einlaß (5) der heiße Dampf, der z. B. in der Kokstrockenkühlanlage erzeugt worden ist, zugeführt und das Kondensat wird über die Leitung (6) abgeführt. Oberhalb des Wirbelbetttrockners (1) wird das staubbeladene Wirbelgas über die Leitung (12) abgezogen und nacheinander den beiden Entstauberzyklonen (13) und (14) zugeführt. Bei (19) wird das entstaubte Gas abgezogen, das ganz oder teilweise wieder zum Wirbelgaseintritt zurückgeführt werden kann Die in den Zyklonen (13) und (14) abgeschiedenen feinen Kohlenstäube werden über die Zellenräder (15) und (16), die Förderschnecke (17) und die Hosenrutsche (18) an der Austragsseite des Wirbelbetttrockners (1) wieder in diesen zurückgegeben und gelangen über den Trockenkohlenabzug (7) gemeinsam mit den gröberen Körnern in die Misch- und Förderschnecke (9). Vom Trockenkohlenaustritt (10) wird die Trockenkohle über geeignete Transporteinrichtungen zu den Verkokungsöfen gebracht. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist unterhalb der Wärmeaustauscherpakete (2) und Oberhalb des Siebbodens (11) in der Figur 1 ein Kratzba.nd (20) dargestellt, dessen Rücklauf unterhalb des Wärmeaustauschpaketes verläuft. In Figur 2 ist der Rücklauf (23) des Kratzbandes über Umlenkrollen (22) oberhalb des Wärmeaustauschpaketes (2) geführt. In der Figur 3 ist schematisch ein Schubförderer (21) angedeutet, wie er in den Figuren 4 bis 6 näher erläutert ist. Zum definierten Austrag des trockenes Schüttgutes ist in den Figuren 1 bis 3 zusätzlich ein Zellenrad (25) vorhanden. Zur Trennung des in den Zyklonen abgeschiedenen Feinstaubes, der in den Wirbelbetttrockner zurückgegeben wird, von der Wirbelzone ist noch zusätzlich eine Trennwand (24) an der Austragsseite des Wirbelbetttrockners (1) vorgesehen.
In Figur 4 ist der Schubförderer (21) in dem nur teilweise dargestellten Wirbelbetttrockner in der Ansicht und in der Figur 5 in der Draufsicht dargestellt. Die Figur 6 stellt einen Schnitt nach der Linie A-A von Figur 5 dar. Ober einen Antriebsmotor (29) wird dabei die Antriebsscheibe (30) mit der daran befestigten Kurbel stange (31) angetrieben. Ober ein Gelenk ist diese Kurbel stange (31) mit der Betätigungsstange (32) verbunden. An dieser Betätigungsstange (32) sind mittels der Befestigungsstücke (45) die Drehachsen (44) für die Hebel (41) befestigt. Diese Hebel (41) bilden eine starre Einheit mit den Schaufelblechen (39) und'sind um die Achsen (38) um den Winkel X drenbar. Dieser Winkel - wird bestimmt durch die Lage der Anschlagböcke (42) und (43) an der Betätigungsstange (32). Die Drehachsen (38) sind an dem äußeren Führungsgestänge (33) befestigt, das parallel an beiden Seiten der Betätigungsstange (32) verläuft.
Die Funktionsweise des Schubförderers (21) läßt sich wie folgt beschreiben: Zur Förderung des Grobkorns oberhalb des Siebbodens (11) in Richtung auf den Auslauftrichter (37) bewegt sich zunächst die Betätigungsstange (32) in den Figuren 4 bis 6 nach rechts, dabei wird der Hebel (41) bis zum Anschlagbock (42) um die Drehachse (38) gedreht und die Schaufelbleche (39) klappen nach unten in die Kohleschüttung (1). Bei der anschließenden weiteren Bewegung der Betätigungsstange (32) nach rechts wird das Führungsgestänge (33) mitgezogen und die Schaufelbleche (39) fördern das Schüttgut nach rechts. Nach Beendigung der Förderbewegung bewegt sich die Stange (32) wieder nach links zurück. Zunächst dreht sich der Hebel (41) um die Achse (31) zurück bis an den Anschlagbock (43) und dabei wird das Schaufelblech (39) in die waagerechte Stellung nach oben geklappt. Bei Anliegen des Hebels (41) am Anschlagbock (43) wird das Führungsgestänge (33) ebenfalls nach links zurückgezogen.
Das Führungsgestänge (33) ist fest in den Führungsróllen (34) gelagert. Bei der Drehbewegung des Hebels (41) um die Achse (32) führt die Drehachse (44) eine Kreisbogenbewegung aus, so daß dabei das Betätigungsgestänge (32) um einen geringen Betrag angehoben wird. Zur Abdichtung dieser Betätigungsstange (32) an der Außenwand des' Wirbejbetttrockners (1) ist zweckmäßigerweise eine Faltenbalgdichtung vorgesehen. Die beiden Rollenlager (34) sind am Außenrand des Wirbelbetttrockners (1) unter Verkleidungsflächen (3t) und (36) gasdicht gegenüber der Atmosphäre abgedichtet.
Bezugszeichenliste (1) Wirbelbetttrockner (2) Wärmeaustauscherpaket (3) Feuchtkohleneinlaß (4) Zellenrad (5) Heißdampfeintritt (6) Kondensatabzug (7) Trockenkohlenabzug (8) Wirbel gaseintritt (9) Förderschnecke (10) Trockenkohlenaustritt (11) Siebboden (12) Gasabzugsleitung (13) Entstauberzyklon (14) Entstauberzyklon (15) Zellenrad (16) Zellenrad (17) Förderschnecke (18) Hosenrutsche (19) Abzug für entstaubtes Gas (20) Kratzband mit Rücklauf unterhalb von (2) (21) Schubförderer (22) Umlenkrollen für Förderorgan (23) Kratzbandrücklauf oberhalb von (2) (24) Trennwand (25) Zellenrad (29) Antriebsmotor (30) Antriebsscheibe (31) Kurbel stange (32) Betäti.gungsstange (33) äußeres Führuncsgestänne (34) Führungsrollen (35) Verkleidungsblech (36) Verkleidungsblech (37) Auslauftrichter (38) Drehachse (39) Schaufelblech (40) Kohleschüttung (41) Hebel (42) Anschlagbock (43) Anschlaobock (44) Drehachse (45) Befestigunosstücke - Leerseite -

Claims

Verfahren zur Trocknung und Vorerhitzung von Schüttgütern, wie z. 8. Kokskohle, und Wirbelbettrockner zur Durchführuno des Verfahrens Patentanspriiche 1. Verfahren zur Trocknung und Vorerhitzunå von Schüttgütern, wie z. B. Kokskohle, mit breitem Kornband durch heiße gas-bzw. dampfförmige Medien, wobei die Wärmeübertraguna in einem Wirbelbett direkt durch heiße Wirbelgase und indirekt über Wärmeaustauscherflächen erfolgt und die Schüttyüter von den heißen Wirbelgasen fluidisiert und im Schwebezustand gehalten werden, d a d u r c h o e k e n n -z e i c h n e t , daß die groberen Kornfraktionen, die nicht mehr im Schwebezustand gehalten werden und sich unterhalb der Wärmeaustauschflächen ansammeln, mechanisch zum heißen Teil des Wirbel bettes gefördert werden.
2. Verfahren nach Anspruch , d a d u r c h o e k e n n -z e i c h n e t , daß die groberen Kornfraktionen mit einer Geschwindigkeit gefördert werden, die in Abhangigkeit vom Körnungsspektrum der Schüttgüter gesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die groberen Kornfraktionen mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,1 bis 1 m pro Sekunde, vorzugsweise 0,1 bis 0,4 m pro Sekunde, gefördert werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , da6 die feineren und groberen Kornfraktionen getrennt abgezogen werden und außerhalb de.s Wirbelbetttrockners wieder vermischt werden.
5. Wirbelbetttrockner zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, mit oberem Einlaß (3) für das zu trocknende Schüttgut und unterem Auslaß (7) für das getrocknete Schüttgut, einer unteren siebbodenartigen Fläche (11) zum Einblasen des heißen Wirbelgases und einem oberen Gasabzug (12) sowie oberhalb der siebbodenartigen Fläche (11) mit Abstand angeordneten Wärmeaustauscherpaketen (2), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß direkt über der siebbodenartigen Fläche (11) ein Förderorgan (20/ 21), z. B. bestehend aus einem Kratzband oder ähnlichem, zum Austrag der groberen Teilchen angeordnet ist.
6. Wirbelbetttrockner nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Rücklauf des Kratzbandes (20) unterhalb oder oberhalb des klärmeaustauscherpaketes (2) verläuft.
7. Wirbelbetttrockner na.ch den vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Grobkornförderung durch einen Kratzer mit jeweils unterschiedlichen Geschwindigkeiten für Vor- und Rücklauf erfolgt.
8. Wirbelbetttrockner nach den vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Grobkornförderung durch einen mit einer Reihe von hintereinander angeordneten Schaufelblechen (39) versehenen Schubförderer (21) erfolgt, der eine oszillierende Hub-und Förderbewegung ausführt.