DE4314645A1 - Method and device for drying biomasses in heating and power stations - Google Patents

Method and device for drying biomasses in heating and power stations

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Abstract

The application describes a method and the device for drying biomasses in heating and power stations, by means of preheated air from non-usable waste heat of the heating and power station, which flows through the biomass in a tank with a perforated bottom. Furthermore, a movement and displacement device is indicated, which, in the form of a drum guided on a crane bridge, cuts through, relayers and displaces the biomass rotatingly. The practicable cycle and the expedient use are also described.

Description

Die Erfindung betrifft ein Arbeitsverfahren und die Vor­ richtung zum Trocknen von Biomassen in Heizkraftwerken auf Grundlage nachwachsender Rohstoffe als Alternative fossiler Brennstoffe. Nachwachsende Rohstoffe sind in den natürlichen Kohlendioxidkreislauf eingebunden, das heißt, alles was bei ihrer Umsetzung zu Energie an Kohlendioxid entsteht, ist vor­ her beim Aufbau der Biomasse der Atmosphäre entzogen worden. Darum werden sie auch als CO₂-neutral bezeichnet und ver­ stärken nicht den Treibhauseffekt. Biomasse ist daher Ener­ gieträger der Zukunft.The invention relates to a working method and the front direction for drying biomass in cogeneration plants The basis of renewable raw materials as an alternative to fossil fuels Fuels. Renewable raw materials are in the natural Integrated carbon dioxide cycle, that is, everything at their conversion to energy using carbon dioxide is before were removed from the atmosphere when building the biomass. That is why they are also called CO₂-neutral and ver do not strengthen the greenhouse effect. Biomass is therefore ener gods of the future.

Bei der energetischen Verwertung von Biomassen, steht zum Teil sehr feuchtes Material zur Verfügung. Dieses muß vor der energetischen Verwertung vorgetrocknet werden, um ein Ab­ sinken des unteren Heizwertes, sowie der Verbrennungs­ temperatur zu vermeiden.With the energetic utilization of biomass, stands at Part of very damp material available. This must be done before energetic recovery are pre-dried to an ab decrease the lower calorific value, as well as the combustion avoid temperature.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt ein kosten­ günstiges Verfahren und deren Technik aufzuzeigen, womit ver­ schiedene Biomassen gekoppelt an ein Heizkraftwerk in großen Mengen getrocknet werden können. The invention has set itself the task of a cost to show cheap process and its technology, with which ver different biomasses coupled to a large thermal power station Amounts can be dried.  

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, Biomasse auf einem von unten belüfteten perforierten Boden eines als Wanne ausgebildeten Raumes zu lagern und in wählbaren Zeitintervallen, abhängig vom Feuchtigkeitsgrad umzuschichten und vom Eingangspunkt in Richtung Entnahmepunkt zu versetzen.According to the invention, biomass is provided on a bottom ventilated perforated bottom of a tub Storage and at selectable time intervals, depending to shift from the moisture level and from the entry point in To be moved in the direction of the removal point.

Die zum Entzug der Feuchte benötigte Luft, wird unterhalb des Bodens zugeführt und durchströmt durch den perforierten Boden die Biomasse. Zweckmäßig ist, die Luftzuteilung nach Plan­ quadraten zu regeln, damit auf nicht belegten Flächen die Luft nicht entweichen kann bzw. eine gleichmäßige Durch­ lüftung der Biomasse erfolgt. Der Druck der Luft bestimmt da­ bei in Abhängigkeit von der Dichte der jeweiligen Biomasse deren Schütthöhe.The air required to extract the moisture is below the Soil fed and flowed through the perforated floor the biomass. It is advisable to allocate air according to the plan to regulate squares, so that on unoccupied areas the Air cannot escape or an even through The biomass is ventilated. The pressure of the air determines there at depending on the density of the respective biomass their dumping height.

Da erwärmte Luft den Trocknungsprozeß beschleunigt, ist es sinnvoll, die Luft vorzuwärmen und dafür nicht mehr verwert­ bare Restwärme, z. B. aus dem Rauchgas des HKW′s oder aus der Kondensatkühlung zu verwerten. Damit die Perforierung des Bodens nicht durch Biomasse verschlossen wird, ist es zweck­ mäßig eine circa 100 mm hohe leichtdurchlüftbare Trennschicht aufzutragen, z. B. grobe Hackschnitzel, oder zylindrische Holzpresslinge.Because warmed air speeds up the drying process, it is makes sense to preheat the air and no longer use it bare residual heat, e.g. B. from the flue gas of the HKW or from the To utilize condensate cooling. So that the perforation of the Soil is not closed by biomass, it is appropriate moderately an approximately 100 mm high, easily ventilated separating layer to apply, e.g. B. coarse wood chips, or cylindrical Wood pellets.

Die Vorrichtung zum Umsetzen und Versetzen der Biomasse be­ steht im wesentlichen aus einer an Gleisen längs der Trocken­ halle geführten Kranbrücke, die eine quer verfahrbare, mit Schaufeln besetzte, rotierende Trommel trägt. Die Trommel ist an einer Halte- und Führungsvorrichtung so gelagert, daß sie in beliebiger Höhe in der Biomasse, aber auch über der Bio­ masse geführt werden kann. Ihre Drehrichtung und Drehzahl ist wählbar und damit die Austragsmenge und der Durchmischungs­ grad. Da die Trommel im vollen Umfang und in ganzer Breite in die Biomasse abgesenkt wird bzw. verschoben wird, muß der Auftriebsmotor innerhalb der Trommel oder über der Trommel stehend angeordnet sein. Die Trommelhalterung muß schwert­ artig ausgebildet werden. Die Trommel wird an der Entnahme­ seite der Trockenwanne eingesetzt und fräst sich mit wähl­ barer Geschwindigkeit in Richtung Eingabeseite. The device for converting and moving the biomass be essentially consists of a track along the dry Hall-guided crane bridge, which has a traversable, with Bucket-studded, rotating drum carries. The drum is mounted on a holding and guiding device so that it at any level in the biomass, but also above the bio mass can be performed. Your direction of rotation and speed is selectable and thus the discharge quantity and the mixing degrees. Since the drum in full and in full width in the biomass is lowered or shifted, the Buoyancy motor inside or over the drum be arranged standing. The drum holder must be sword be properly trained. The drum is being removed side of the drying tub and milled with dial bar speed towards the input side.  

Dabei wird die Biomasse durchmischt und jeweils um mindestens den Trommeldurchmesser in Richtung Entnahmeseite versetzt. Da beim Durchmischen, der aus dem Boden kommende Luftstrom be­ sonders stark wirkt, ist eine gute Entlüftung der in Rotation befindlichen Biomasse möglich. Erreicht die Trommel die Ein­ gabeseite der Trockenwanne wird sie über das Niveau der Bio­ masse angehoben und in Richtung Entnahmeseite zurückgeführt, um die Trommelbreite versetzt, erneut abgesenkt und in Richtung Entnahmestelle rotierend verschoben.The biomass is mixed and in each case by at least offset the drum diameter towards the removal side. There when mixing, the air flow coming from the ground be Particularly effective is good ventilation in rotation located biomass possible. The drum reaches the on side of the drying tub, it is above the level of organic the mass is raised and returned towards the removal side, offset by the drum width, lowered again and in Rotated towards the tapping point.

Das Verhältnis Trommelbreite und Wannenbreite bestimmen die Häufigkeit dieses Vorganges, wobei die Trommelbreite aus wirtschaftlichen Gründen und durch den Energieaufwand be­ grenzt ist.The ratio of drum width and tub width determine the Frequency of this process, taking out the drum width economic reasons and by the energy expenditure be is bordered.

Da die unteren Schichten der Biomasse schneller trocknen als die oberen Schichten, ist es möglich die Trommel nur teil­ weise abzusenken und mit umgekehrter Drehrichtung in Richtung Eingabestelle zu verschieben und so die obere Schicht länger im Trockenprozeß zu halten.Because the lower layers of the biomass dry faster than the upper layers, it is possible to only partially split the drum lower and wise in the opposite direction Shift input point and so the top layer longer to keep in the drying process.

Der als Wanne ausgebildete Trockenraum sollte auf der Ein­ gabeseite ein einfaches Abkippen der Biomasse vom Transport­ fahrzeug ermöglichen. Auf der Entnahmeseite ist ein Schacht an der Querseite zweckmäßig, in der durch die rotierende Trommel die Biomasse abgelagert und anderen Fördersystemen z. B. Krananlagen oder Förderbändern übergeben wird.The drying room designed as a tub should be on the on On the side, the biomass simply tipped over from the transport enable vehicle. There is a shaft on the removal side useful on the short side, in the rotating Drum the biomass deposited and other conveyor systems such. B. Crane systems or conveyor belts are handed over.

Die Länge der Trockenwanne - Lufttemperatur und Durchström­ ungsgeschwindigkeit - Schütthöhe und Dichte der Biomasse - Umsetzhäufigkeit und Durchmischung bestimmen im wesentlichen die Trocknungszeit und den Trocknungsgrad der Biomasse.The length of the drying tub - air temperature and flow flow rate - bulk density and density of the biomass - Implementation frequency and mixing essentially determine the drying time and the degree of drying of the biomass.

Automatisch arbeitende Meßtechniken, sowie Steuerungssysteme für Belüftung und Umsetzvorrichtung erlauben einen vollkommen automatisch ablaufenden Betrieb der Anlage. Automatically working measuring techniques as well as control systems for ventilation and transfer device allow one completely automatic operation of the system.  

Das erfindungsgemäße Arbeitsverfahren umfaßt folgende Arbeitsgänge:The working method according to the invention comprises the following Operations:

  • 1. Die rotierende Umschichttrommel wird bei der Entnahme­ seite auf dem Niveau der ca. 100 mm hohen Trennschicht eingesetzt.1. The rotating stratification drum is removed side at the level of the approx. 100 mm high separation layer used.
  • 2. Die getrocknete Biomasse fällt durch die rotierende Trommel in den quer zur Wanne laufenden Schacht und wird anderen Fördersystemen übergeben.2. The dried biomass falls through the rotating one Drum in the shaft running across the tub and will handed over to other conveyor systems.
  • 3. Die rotierende Umschichttrommel fräst sich mit wählbarer Geschwindigkeit von der Entnahmeseite in Richtung Ein­ gabeseite.3. The rotating shift drum mills with selectable Speed from the removal side towards on hand side.
  • 4. Die Biomasse wird durchmischt und jeweils um mindestens den Trommeldurchmesser in Richtung Entnahmeseite ver­ setzt.4. The biomass is mixed and in each case by at least ver the drum diameter in the direction of the removal side puts.
  • 5. Die zum Entzug der Feuchte benötigte Luft wird unterhalb des Bodens zugeführt und durchströmt durch den per­ forierten Boden die Biomasse. Die Luft wird erwärmt mit der nicht mehr verwertbaren Restwärme des Heizkraft­ werkes.5. The air required to extract the moisture is below of the soil and flows through the per ground the biomass. The air is heated with the no longer usable residual heat of the heating power works.
  • 6. Erreicht die rotierende Umschichttrommel die Eingabeseite der Trockenwanne wird sie über das Niveau der Biomasse angehoben.6. Reaches the rotating stratification drum The input side of the drying tub is above the level of biomass raised.
  • 7. An der Eingabeseite entsteht durch das Aussetzten der Umschichttrommel ein Leerraum.7. On the input side, by suspending the Shift drum an empty space.
  • 8. Dieser Leerraum wird durch Abkippen frischer Biomasse wieder gefüllt.8. This empty space is created by tipping fresh biomass filled again.
  • 9. Die Umschichttrommel wird zur Entnahmeseite zurückgeführt. 9. The stratification drum becomes the removal side returned.  
  • 10. An der Entnahmeseite wird die Umschichttrommel um die Trommelbreite versetzt.10. On the removal side, the coating drum is around the Offset drum width.
  • 11. Es wiederholt sich der Vorgang, wie ab 1. beschrieben.11. The process is repeated as described from 1.
  • 12. Die Anzahl der Umsetzbahnen um die gesamte Biomasse durchzufräsen richtet sich nach der Breite der Trockenwanne und Umschichttrommel.12. The number of orbits around the entire biomass milling through depends on the width of the Drying tray and shift drum.
  • 13. Ist die rotierende Umschichttrommel bei der letzten Umsetzbahn angelangt, wird sie automatisch auf Bahn 1 zurückgeführt und der Umsetzprozeß beginnt von Neuem.13. When the rotating transfer drum has reached the last transfer track, it is automatically returned to track 1 and the transfer process starts again.

Weiter Details sind aus der nachstehenden Zeichnung zu erkennen.Further details can be found in the drawing below detect.

Hierbei zeigt Fig. 1:
Den als Wanne (1) ausgebildeten Boden eines Trockenraumes, in den auf der A-Seite die Biomasse (2) eingebracht wird und auf der B-Seite über den Entnahmeschacht (3) entnommen wird. Die Biomasse wird permanent durch den perforierten Boden (4) durchlüftet. Die Luftzuführung erfolgt über die regelbaren Luftschächte (5). Die Vorrichtung zum Umsetzen und Versetzen (6) der Biomasse wird auf den Gleisen (7) längs verschoben und auf der Kranbrücke (8) bzw. (8a) quer verschoben, mittels der Absenkvorrichtung (9), kann die Trommel (10) in die Bio­ masse abgesenkt und längs verschoben werden. Antrieb (11) versetzt die Trommel (10) in Rotation, die Schaufeln (12) greifen hierbei fräsend in die Biomasse ein und versetzen sie jeweils mindestens um den Trommeldurchmesser (10). Die Sperr­ schicht (13) verhindert das Verstopfen des perforierten Bodens (4) mit Biomasse. Die Vorrichtung zum Umsetzen und Versetzen der Biomasse wird im Bereich C in beliebiger Höhe in die Biomasse eingeführt.Here, FIG. 1 shows:
The floor of a drying room, which is designed as a trough ( 1 ), into which the biomass ( 2 ) is introduced on the A side and is removed via the removal shaft ( 3 ) on the B side. The biomass is permanently aerated through the perforated floor ( 4 ). The air is supplied via the adjustable air ducts ( 5 ). The device for moving and moving ( 6 ) the biomass is shifted longitudinally on the tracks ( 7 ) and moved transversely on the crane bridge ( 8 ) or ( 8 a), by means of the lowering device ( 9 ), the drum ( 10 ) can the biomass is lowered and moved lengthways. Drive ( 11 ) sets the drum ( 10 ) in rotation, the blades ( 12 ) engage in milling the biomass and move them at least by the drum diameter ( 10 ). The barrier layer ( 13 ) prevents the perforated floor ( 4 ) from clogging with biomass. The device for converting and moving the biomass is introduced into the biomass at any height in area C.

Claims (18)

1. Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Biomasse angegliedert an ein Heizkraftwerk in einem als Wanne ausgebildeten Lagerraum mittels durch den perforierten Boden durchströmender Luft und an einer Kranbrücke geführten zum Umsetzen und Versetzen längs- und querverfahrbaren rotierenden Trommel.1. Method and device for drying biomass attached to a combined heat and power plant as a tub trained storage room by means of the perforated Air flowing through the ground and on a crane bridge guided for moving and moving longitudinally and traversing rotating drum. 2. Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Biomasse angegliedert an ein Heizkraftwerk in einem als Wanne ausgebildeten Lagerraum mittels durch den perforierten Boden durchströmender Luft und an einer Kranbrücke geführten zum Umsetzen und Versetzen längs- und querverfahrbaren rotierenden Trommel wird zur Ausübung des Anspruches 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Luft durch nicht mehr verwendbare Abwärme aus Rauchgas oder Kondensatrückkühlung erwärmt wird.2. Method and device for drying biomass attached to a combined heat and power plant as a tub trained storage room by means of the perforated Air flowing through the ground and on a crane bridge guided for moving and moving longitudinally and traversing rotating drum becomes exercise of claim 1, characterized in that the air due to waste heat from flue gas or no longer usable Condensate recooling is heated. 3. Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Biomasse angegliedert an ein Heizkraftwerk nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Bodenfläche aufgeschüttet und durchlüftet wird und in Umsetzbahnen verschoben wird.3. Method and device for drying biomass attached to a thermal power station according to claim 1 or 2 characterized in that the entire floor area is piled up and aerated and in relocation lanes is moved. 4. Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Biomasse ange­ gliedert an ein Heizkraftwerk nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß permanent Biomasse aufge­ füllt und entnommen werden kann.4. Method and device for drying biomass links to a combined heat and power plant according to claims 1 to 3 characterized in that permanent biomass added fills and can be removed. 5. Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Biomasse angegliedert an ein Heizkraftwerk nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß an der gesamten Breite der Eingabeseite eine Rampe vorgesehen ist, zum Abkippen der Biomasse und an der gesamten Breite der Entnahmeseite ein Schacht vorgesehen ist zum Ablagern bzw. zur Über­ gabe auf andere Systeme der Biomasse. 5. Method and device for drying biomass attached to a combined heat and power plant according to claims 1 to 4 characterized in that on the entire width of the Input ramp is provided for tipping the Biomass and along the entire width of the withdrawal side a shaft is provided for storage or for over transfer to other biomass systems.   6. Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Biomasse angegliedert an ein Heizkraftwerk nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Umsetzvorgang ein Teil der Biomasse in den Ablagerungsschacht befördert wird.6. Method and device for drying biomass attached to a combined heat and power plant according to claims 1 to 5 characterized in that with each transfer operation Part of the biomass is transported into the deposit shaft becomes. 7. Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Biomasse angegliedert an ein Heizkraftwerk nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Umsetzvorgang die Biomasse in Richtung Entnahmeschacht befördert wird.7. Method and device for drying biomass attached to a cogeneration plant according to claims 1 to 6 characterized in that with each transfer operation Biomass is transported towards the extraction shaft. 8. Vorrichtung zum Trocknen von Biomasse angegliedert an ein Heizkraftwerk nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Intervalle des Umsatzgerätes beliebig wählbar sind.8. Device for drying biomass attached to characterized a heating power plant according to claim 1 to 7 records that the intervals of the turnover device arbitrarily are selectable. 9. Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Biomasse angegliedert an ein Heizkraftwerk nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Biomasse und Boden eine Trennschicht aus leicht belüfteten Material vorge­ sehen ist.9. Method and device for drying biomass attached to a cogeneration plant according to claims 1 to 8 characterized in that between biomass and soil a separation layer of lightly ventilated material is pre-featured see is. 10. Vorrichtung zum Trocknen von Biomasse angegliedert an ein Heizkraftwerk nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch Meßfühler für die Feuchtigkeit bzw. den Mengenabruf die Intervalle beliebig gesteuert werden können.10. Device for drying biomass attached to characterized a heating power plant according to claim 1 to 9 records that by measuring the humidity or the intervals can be controlled as required can. 11. Vorrichtung zum Trocknen von Biomasse angegliedert an ein Heizkraftwerk nach Anspruch 1 bis 10 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung zum Umsetzen rechnerge­ steuert ist und einen vollkommen automatischen Betriebs­ ablauf zuläßt.11. Device for drying biomass attached to characterized a heating power plant according to claim 1 to 10 records that the device for converting controls and is a fully automatic operation process allows. 12. Vorrichtung zum Umsetzen und Versetzen von Biomassen in einem als Wanne ausgebildeten Trockenraum bestehend aus einer an Längsschienen verfahrbaren Kranbrücke, die mit einer Querverschiebevorrichtung ausgestattet ist, die eine rotierende Trommel trägt, nach Anspruch 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Trommel mit Schaufeln ausgestattet ist.12. Device for converting and moving biomass in a drying room designed as a tub consisting of a crane bridge that can be moved along the longitudinal rails is equipped with a transverse shifting device  carries a rotating drum according to claims 1 to 11 characterized in that the rotating drum with Shovels is equipped. 13. Vorrichtung zum Umsetzen und Versetzen von Biomassen nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Trommel querverschiebbar und absenkbar ge­ lagert ist.13. Device for converting and moving biomass according to claim 1 to 12, characterized in that the rotating drum can be moved and lowered ge is stored. 14. Vorrichtung zum Umsetzen und Versetzen von Biomassen nach Anspruch 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Trommel im absenkbaren Zustand fräsend die Biomasse durchfährt und gleichzeitig vom Trommeldurch­ meser und von der Rotationsgeschwindigkeit abhängig die Biomasse in Richtung Entnahmeschacht versetzt.14. Device for converting and moving biomass according to claim 1 to 13, characterized in that the rotating drum in the lowerable state milling the Biomass passes through and at the same time from the drum meters and depending on the speed of rotation Biomass shifted towards the extraction shaft. 15. Vorrichtung zum Umsetzen und Versetzen von Biomassen nach Anspruch 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel wählbar ist.15. Device for converting and moving biomass according to claim 1 to 14, characterized in that the Rotation speed of the drum is selectable. 16. Vorrichtung zum Umsetzen und Versetzen von Biomassen nach Anspruch 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß die Absenktiefe der Trommel und die Drehrichtung der Trommel wählbar ist und somit eine Schichtverschiebung ermöglicht wird.16. Device for converting and moving biomass according to claim 1 to 15, characterized in that the Lowering depth of the drum and the direction of rotation of the drum is selectable and thus a shift shift is made possible. 17. Vorrichtung zum Umsetzen und Versetzen von Biomassen nach Anspruch 1 bis 16 dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe der Umsetzvorrichtung hydraulisch oder me­ chanisch ausgelegt sind.17. Device for converting and moving biomass according to claim 1 to 16, characterized in that the Drives of the transfer device hydraulic or me are interpreted in a chinese way. 18. Vorrichtung zum Umsetzen und Versetzen von Biomassen nach Anspruch 1 bis 17 dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Umsetztrommel innerhalb der Trommel an­ geordnet ist.18. Device for converting and moving biomass according to claim 1 to 17, characterized in that the Drive for the transfer drum inside the drum is ordered.
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