DE4134352A1

DE4134352A1 - Verfahren zum trocknen von rohbraunkohle und schlaemmen

Info

Publication number: DE4134352A1
Application number: DE19914134352
Authority: DE
Inventors: Bodo Dr Ing Wolf
Original assignee: Bodo Dr Ing Wolf
Current assignee: UET UMWELT- UND ENERGIETECHNIK GMBH, 09599 FREIBER
Priority date: 1991-10-17
Filing date: 1991-10-17
Publication date: 1993-05-13
Anticipated expiration: 2011-10-18
Also published as: DE4134352C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Roh braunkohle mit Wassergehalten bis 70 Masse-% und Schlämmen mit Feststoffgehalten von 2 bis 98 Masse-% mit einem indi rekt beheizten Wirbelschichtbett, aus dem durch Wärmezufuhr entstandener Dampf und Wirbelmedium als Abdampf austreten und das mit einem Teil des Abdampfes nach dessen Reinigung, insbesondere Entstaubung, durch Rezirkulation fluidisiert wird, das geeignet ist zur Anwendung in der Industrie, dem Bauwesen, der Landwirtschaft sowie der kommunalen Entsor gung.

Der Stand der Technik solcher Trocknungsverfahren und -vor richtungen wurde von Weiss auf der internationalen VGB-Kon ferenz "Wirbelschichtsysteme 1990" vom 14.-15. November 1990 in Essen vorgetragen.

Charakteristisch für diese Verfahren und Vorrichtungen ist, daß sie einen Abdampf erzeugen, dessen Nutzung nach Reini gung stofflich möglich und energetisch aus betriebswirt schaftlichen Gründen notwendig ist.

Für die energetische Nutzung sind bekannt

- die Kondensation des Abdampfes unter Abgabe von Nutzwärme an Dritte
- die Expansion des Abdampfes in einer Abdampfturbinenan lage zur Elektroenergieerzeugung mit nachgeschalteter Abdampfkondensationsanlage, die den Abdampfturbinenge gendruck auf dem erforderlichen bzw. möglichen Niveau hält und die nicht kondensierbaren Bestandteile des Ab dampfes an die Umgebung oder eine spezielle Entsorgung abführt,
- die Kompression des Abdampfes auf ein Druckniveau, das die Verwendung des Abdampfes zur indirekten Beheizung des Wirbelschichtbettes des Trocknungsverfahrens selbst ermöglicht.

Das von Weiss u. a. beschriebene WTA-Verfahren sieht eine Variante mit Kompression von Abdampf zu Dampf für die Behei zung des Wirbelschichtbettes im Trocknungsverfahren vor, bei der das Heizdampfkondensat vor seiner eventuellen stoffli chen Nutzung gekühlt wird, indem es unter Abgabe von Flash- Dampf an den Kompressor entspannt und danach zur indirekten Vorwärmung des zu trocknenden Gutes eingesetzt wird.

Diese letztere Variante des Standes der Technik setzt einen kontinuierlichen und stabilen Betrieb der Trocknungsanlage voraus, da ihre vorteilhafte Nutzung weitgehend stabile Stoff- und Energieströme erfordert, die nach vorliegenden praktischen Erfahrungen mit industriellen Analgen dieser Art nicht gesichert werden können. Die thermische Nutzung des Abdampfes ist zwar technisch sicher, jedoch zeigt die prak tische Anwendung, daß in den wenigsten Fällen ausreichender Wärmebedarf mit diesem niedrigen Temperaturniveau vorhanden ist.

Die Komplettierung von Trocknungsanlagen mit Abdampfturbi nenanlagen zur Elektroenergieerzeugung wird von den meisten Investoren im Vergleich zum Ergebnis als zu aufwendig einge schätzt, so daß auf eine energetische Abdampfnutzung meist verzichtet wird. Um die dadurch auftretenden Energieverluste zu vermeiden, wurde schließlich mit P41 15 781 vorgeschla gen, Abdampfturbolader zu verwenden, die das Arbeitsvermögen das durch Wärmezufuhr entstandenen Abdampfes für die Rezir kulation des als Wirbelmedium verwendeten Abdampfes nutzt.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Trocknung von Roh braunkohlen und von Schlämmen in einem indirekt beheizten, mit Abdampf fluidiertem Wirbelschichtbett so durchzuführen, daß eine energetische Abdampfnutzung zur Vermeidung negati ver Auswirkungen auf die Betriebswirtschaftlichkeit nicht erforderlich, aber eine stoffliche Nutzung des Abdampfes möglich ist.

Die technische Aufgabe der Erfindung besteht dabei darin, bei der Trocknung einen solchen Abdampf zu produzieren, der in seinem exergetischen Niveau nur wenig über dem Exergie niveau von Umweltträgern wie Luft und Wasser liegt.

Erfindungsgemäß wird das indirekt beheizte, mit rezirkulier tem Abdampf fluidisierte Wirbelschichtbett, gegebenenfalls über Abdampfreinigungsanlagen, mit einem Abdampfkondensator verbunden, der bei einer Temperatur arbeitet, die mindestens ein Kelvin, aber höchstens 50 Kelvin, vorzugsweise 10 Kel vin, über dem Umwelttemperaturniveau liegt, und die Trock nung im indirekt beheizten Wirbelschichtbett wird bei einem Abdampfdruck über dem Wirbelschichtbett betrieben, der um den Abdampf Strömungswiderstand zwischen Trockner und Kon densator höher liegt als der Abdampfdruck im Kondensator.

Die Erfindung hat mehrere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Die wesentlichen sind:

- aufgrund des niedrigen Exergieniveaus des Abdampfes kann die Abdampfkondensationswärme ohne Nutzung und energetische Nachteile gegenüber anderen Varianten der Trocknung im indirekt beheizten, mit Abdampf fluidi sierten Wirbelschichtbett an die Umgebung abgeführt werden,
- die direkte Verbindung zwischen Wirbelbett und Abdampf kondensator sichert im Zusammenwirken mit der Abdampf kondensation Abdampfdrücke über dem Wirbelschichtbett, die eine Rezirkulation von Abdampf als Wirbelmedium wirtschaftlich erlaubt und die Verwendung von Heizme dien zur indirekten Beheizung des Wirbelschichtbettes mit einem mittleren Temperaturniveau von kleiner 100°C ermöglicht.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird am nachfolgenden Beispiel mit Hilfe von Fig. 1 beschrieben.

Das indirekt beheizte, mit rezirkuliertem Abdampf fluidi sierte Wirbelschichtbett des Trockners 1 ist über eine Rohr leitung 2 mit einem indirekt gekühlten Abdampfkondensator 3 verbunden. In die Rohrleitung 2 sind eine mechanische Abdampfentstaubung 4, eine Abzweigung 5 für die Rezirkula tion des Wirbeldampfes durch das Kreislaufgebläse 6 und ein Drosselorgan 7 eingebunden.

Das Kühlwasser wird dem Abdampfkondensator mit einer Tempe ratur von 30°C zu und aus diesem mit einer Temperatur von 38°C abgeführt. Der Abdampfdruck im Kondensator beträgt 0,0738 bar, was einer Abdampfkondensationstemperatur von 40°C entspricht. Der Abdampfströmungswiderstand zwischen Wirbelschichtbett und Abdampfkondensator beträgt 0,0262 bar, so daß sich über dem Wirbelschichtbett eine Abdampfdruck von 0,1 bar ausbildet, was einer theoretischen Wasserverdamp fungstemperatur von 45,8°C entspricht. In Abhängigkeit vom zu trocknenden Gut erfordert der praktische Betrieb Wirbel schichttemperaturen von 50 bis 65°C. Temperaturen des Mediums zur Beheizung des Wirbelschichtbettes unter 100°C sind für den praktischen Betrieb der Trocknung deshalb aus reichen.

Claims

Verfahren zum Trocknen von Rohbraunkohle mit Wassergehalten bis 70 Masse-% und Schlämmen mit Feststoffgehalten von 2 bis 98 Masse-% in einem indirekt beheizten Wirbelschichtbett, aus dem durch Wärmezufuhr entstandener Dampf und Wirbelme dium als Abdampf austreten und das mit einem Teil des Ab dampf es nach dessen Reinigung, insbesondere Entstaubung, durch Rezirkulation fluidisiert wird, dadurch gekennzeich net, daß das Wirbelschichtbett mit einem Abdampfkondensator, der bei einer Temperatur arbeitet, die mindestens 1 Kelvin, aber höchstens 50 Kelvin über dem Umwelttemperaturniveau liegt, verbunden ist, und die Trocknung im indirekt beheizten Wirbelschichtbett bei einem Abdampfdruck über dem Wirbelschichtbett betrieben wird, der um den Abdampf Strömungswiderstand zwischen Trockner und Kondensator höher liegt als der Abdampfdruck im Kondensator.