DE3740763A1 - Transportvorrichtung fuer den pneumatischen transport von partikelfoermigem material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung für den pneumatischen Transport von partikelförmigem Material gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die Erfindung stellt eine Weiterentwicklung einer Transport­ vorrichtung dar, wie sie in der EP-PS 01 08 505 beschrieben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transportvor­ richtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, die sich durch Kompaktheit, geringen Raumbedarf und leichte Aus­ tauschbarkeit und Anpaßbarkeit auszeichnet und die zur kon­ tinuierlichen Abführung von Material verwendet werden kann und somit komplizierte Überdruckbunker-Systeme (Lock-Hopper- Systeme) ersetzen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Transportvorrichtung ge­ mäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welche erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den wei­ teren Ansprüchen genannt.

Die Transportvorrichtung gemäß der Erfindung bildet eine Druckreduziervorrichtung und einen Gasstrom-Begrenzer. Die Vorrichtung enthält eine Anzahl von Einheiten, die so bemes­ sen sind, daß für einen bestimmten Materialfluß und eine be­ stimmte Druckdifferenz ein Transportgasstrom erreicht werden kann, der für den konkreten Materialtransport geeignet ist. Die Erfindung ist insbesondere geeignet zum kontinuierlichen Austragen von Asche und verbrauchtem Schwefelabsorbent, die aus den Verbrennungsgasen in einem Kraftwerk abgeschieden werden, in welchem ein Brennstoff in einem unter Druck ste­ henden Wirbelbett, einer sogenannten PFBC-Anlage, verbrannt werden. Die Bezeichnung PFBC ist abgeleitet von den Anfangs­ buchstaben der englischen Bezeichnung "Pressurized Fluidized Bed Combustion". Die Transportvorrichtung gemäß der Erfin­ dung ist aber auch für andere Zwecke anwendbar, wie zum Bei­ spiel zum Austragen von Bettmaterial aus dem Bettgefäß einer PFBC Anlage oder zum Austragen von-Material aus Baueinheiten in einer Kohlevergasungsanlage.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird ein die Düsen umgebender ringförmiger Raum gebildet, welcher am Einströ­ mende der Düse offen ist und am Austströmende der Düse durch einen Boden verschlossen ist. Dieser Boden verbindet die Düse mit einer umgebenden Hülse.

Die in der Transportvorrichtung nach der Erfindung verwende­ ten Düsen oder die Düsen mit den Hülsen können als erste Einheiten und die kappenförmigen Behälter mit den umgebenden Hülsen als zweite Einheiten ausgebildet sein. Diese Einhei­ ten können in einer geeigneten Zahl hintereinanderen in ei­ nem Rohr angeordnet werden. Alternativ können je eine Düse und je ein kappenförmiger Behälter in einer gemeinsamen Hülse angeordnet werden und eine Einheit bilden. Solche Ein­ heiten werden in einer Reihe hintereinander in einem Rohr angeordnet.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß der druckreduzierende Teil der Transportvorrichtung aus einigen gleichen Bauteilen aufgebaut werden kann und daß die Trans­ portvorrichtung sehr kompakt ist. Da die verwendeten Bau­ teile hintereinander in einem Rohr angeordnet werden können, kann die Anzahl der in Reihe liegenden Einheiten leicht ver­ ändert werden, so daß die Transportvorrichtung leicht der Druckdifferenz zwischen den Behältern und der Menge des zu transportierenden Materials angepaßt werden kann. Da die verwendeten Einheiten in einem Rohr angeordnet werden, brau­ chen sie nicht zusammengeschweißt zu werden, wodurch die An­ zahl der Schweißverbindungen in der Konstruktion der Trans­ portvorrichtung herabgesetzt wird.

Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 schematisch die Anwendung der Erfindung in einem PFBC-Kraftwerk zur Beförderung von Staub aus einem Gasreiniger in einen Behälter, in welchem athomo­ sphärischer Druck herrscht,

Fig. 2 einen achsialen Schnitt durch die Druckreduziervor­ richtung einer Transportvorrichtung gemäß der Erfin­ dung in einem Förderrohr,

Fig. 3 einen achsialen Schnitt durch eine andere Ausfüh­ rungsform einer in einer Transportvorrichtung gemäß der Erfindung enthaltenen Einheit,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Einheit gemäß Fig. 3 in Richtung der Pfeile A.

In Fig. 1 bezeichnet 1 ein Druckgefäß. In dem Druckgefäß sind eine Brennkammer 2 (Bettgefäß) und eine Gasreinigungs­ anlage, die durch einen Zyclon 3 symbolisiert wird, angeord­ net. Das Bettgefäß 2 hat einen Boden 4, der mit Luftdüsen 5 und Brennstoffdüsen 6 versehen ist. Im Bettgefäß 2 befindet sich ein Bett 7 aus partikelförmigem Bettmaterial, welches ein Schwefelabsorbent, wie zum Beispiel Kalk oder Dolomit, enthält oder vollständig aus diesem besteht. Im unteren Teil des Bettgefäßes 2 sind Rohre 8 zur Kühlung des Bettes 7 und zur Erzeugung von Dampf angeordnet. Über eine Leitung 10 und die Brennstoffdüsen 8 wird dem Bett 7 Brennstoff zugeführt. Die Luft zur Verbrennung dieses Brennstoffes und zur Fluidi­ sierung des Bettmaterials wird dem Bettgefäß 2 aus dem Raum 12 zwischen dem Druckgefäß 1 und dem Bettgefäß 2 über die Luftdüsen 5 im Boden 4 zugeführt. Bettmaterial wird dem Bett 7 über eine Leitung zugeführt und über eine Leitung 14 aus dem Bett ausgetragen.

Die Verbrennungsgase sammeln sich im Freiraum 15 über dem Bett und strömen über eine Leitung 16 zu dem Zyclon 3, in welchem Staub abgeschieden wird und über die Leitung 17 aus­ getragen wird. Die gereinigten Verbrennungsgase strömen über eine Leitung zu der Turbine 20, die einen Kompressor 21 an­ treibt, der verdichtete Verbrennungsluft in den Raum 12 speist. Die Turbine 20 treibt auch einen Generator 22. Die Verbrennungsgase, welche die Turbine 20 verlassen, strömen durch eine Leitung zu einem Speisewasservorwärmer und von dort durch eine Leitung zu einem Schornstein.

Der in den Rohren 8 erzeugte Dampf wird zu einer Turbine 27 geleitet, welche einen Generator 28 antreibt. Der entspannte Dampf wird zu einem Kondensator geleitet und von dort zu ei­ nem Speisewassertank. Mittels einer Speisewasserpumpe wird das Kondensat über eine Leitung 30 zurück in die Rohre 8 im Bettgefäß 2 gepumpt.

In der Ascheabführleitung 17 liegt eine Druckreduziervor­ richtung 31, die so bemessen ist, daß sich bei dem Druckun­ terschied, der zwischen dem Gasreiniger und einem Aufnahme­ behälter 32 herrscht, sich ein Gasstrom einstellt, wie er für den Austrag des abgeschiedenen Staubes erforderlich ist. In dem Aufnahmebehälter 32 herrscht ein Druck, der annähernd gleich dem Athmosphärendruck ist.

Wie Fig. 2 zeigt, kann die Druckreduziervorrichtung 31 aus einer Anzahl standardisierter Einheiten 39 und 41 bestehen, die in einer Reihe hintereinanderliegend in einer Hülse oder einem Rohr 42 angeordnet sind. Die Einheit 39 bildet eine Düse 40 mit einem Kanal 43. Die Einheit 41 besteht aus einer Hülse 44, einem kappenförmigen Behälter 45 und einer Spinne (Armkreuz) 46, welche den Behälter 45 mit der Hülse 44 ver­ bindet. Zwischen dem Behälter 45 und der Hülse 44 ist ein im wesentlichen ringförmiger Spalt 47 vorhanden. Der Behälter 45 liegt mit seiner Öffnung gegenüber der stromabwärts lie­ genden Öffnung des Düsenkanals 43. Der Behälter 3 empfängt so den Partikelmaterialstrom, welcher die Düseneinheit 40 verläßt. Dieses Material wird im Behälter 45 auf eine nied­ rige Geschwindigkeit verzögert, woraufhin das Material seine Bewegungsrichtung ändert und über die Kante des Behälters 45 strömt und beschleunigt wird. Auf diese Weise wird ein druckabbauender Energieverzehr erreicht. Das Material strömt weiter zu dem Kanal 43 der nachfolgenden Einheit 39 und dann durch den ringförmigen achsialen Strömungskanal 47, der zwi­ schen dem Behälter 45 und der umgebenden Hülse 44 gebildet wird. Der Behälter 45 hat eine solche Tiefe, daß sich ein Erosion verhinderndes Materialkissen 48 an seinem Boden bil­ det.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind die Einheiten 39 und 41 zu einer Einheit 49 zusamengebaut, indem der kappen­ förmige Behälter 45 und die Düse 40 a in einer gemeinsamen Hülse 44 a angeordnet sind. Der Außendurchmesser der Düse 40 a ist kleiner als der Innendurchmesser der Hülse 44 a, wodurch ein ringförmiger Spalt 50 zwischen der Düse 40 a und der Hülse 44 a gebildet wird. Dieser Spalt 50 ist an dem Einströ­ mende der Düse 40 a offen und am Ausströmende der Düse 40 a durch einen Boden 51 geschlossen, welcher die Düse 40 a mit der Hülse 44 a verbindet. Der Spalt 50 hat eine solche Tiefe, daß sich an seinem Boden 51 ein Erosion verhinderndes Mate­ rialkissen 52 bildet. Material, welches durch den Spalt 47 in den Spalt 50 strömt, wird verzögert und beschleunigt und strömt durch die Düse 40 a weiter zu der nächsten Einheit.

Claims (6)

1. Transportvorrichtung für den pneumatischen Transport von partikelförmigem Material von einem unter Druck stehendem Behälter zu einem unter einem niedrigeren Druck stehenden Behälter, in welcher Transportvorrichtung in einem Förder­ rohr durch wiederholtes Verzögern und anschließendes Be­ schleunigen des partikelförmigen Materials und durch Umlen­ kung des Gas-Partikelstromes eine fortgesetzte Druckreduzie­ rung durch Energieverlust erreichbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung eine Anzahl geradlinig angeordneter Düsen (40) und kappen­ förmiger Behälter (45) enthält, wobei je ein kappenförmiger Behälter (45) in Strömungsrichtung hinter jeder Düse (40) angeordnet ist, daß der kappenförmige Behälter (45) so ange­ ordnet ist, daß er partikelförmiges Material aufnimmt, wel­ ches aus der Düse (40) herausströmt, und daß ein Kanal oder ein Spalt (47) um den Behälter (45) herum vorhanden ist, durch welchen das Material zu der nachfolgenden Düse (40) strömen kann.

2. Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kappenförmige Behälter (45) eine solche Tiefe hat, daß sich an seinem Boden ein Erosion verhinderndes Kissen (48) aus dem transportierten Material bilden kann.

3. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß um die Düse (40 a) herum ein im wesentlichen ringförmiger Spalt oder Raum (50) vorhanden ist, der am Einströmende der Düse (40 a) offen ist.

4. Transportvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Spalt oder Raum (50) eine solche Tiefe hat, daß sich ein aus dem Parti­ kelmaterial bestehendes Erosion verhinderndes Materialkissen (52) in dem Raum (50) am Boden (51) bildet.

5. Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem umgebenden Rohr (42) Einheiten (39) mit einer Duse (40) und Einheiten (41) mit einem kappenförmigen Behälter (45) angeordnet sind.

6. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem umgebenden Rohr (42) Einheiten (49) angeordnet sind, die eine Düse (40) und einen kappenförmigen Behälter (45) ent­ halten.