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Verfahren zur Nutzbarmachung der Abwärme von Brüden Zur Verwertung
der Brüden von Braunkohlenbrikettfabriken sind Verfahren bekannt, die einen großen
Teil der Brüdenwärme zu Vorwärmzwecken, Verdunstungszwecken oder Luftvorwärmung
heranziehen. Diese arbeiten mit indirekter Beheizung und haben den großen Nachteil,
daß wegen des Staubgehaltes der Brüden sich die Heizsysteme binnen kurzem verschmutzen.
Erst durch neuere Verfahren wurde ein Weg gefunden, die in den Brüden befindlichen
unangenehmen Substanzen, wie Staub usw., auszuscheiden durch Einschaltung eines
Wasserkreislaufes, als Träger der Verdampfungswärme zwischen einem Austauschapparat
und einem unter Vakuum stehenden Verdampfer.
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Falls die Brüden zur Erzeugung von luftfreiem Dampf herangezogen werden
sollen, ist man gezwungen, diesen Wasserkreislauf einzuschalten, sollen die Brüden
aber für Vorwärmzwecke verwertet werden, so ist es nicht erforderlich, erst noch
luftfreien Dampf nach diesen bekannten Verfahren zu erzeugen. Beispielsweise kann
die Wasservorwärmung durch direktes Hindurchleiten der Brüden durch das zu erwärmende
Wasser erfolgen, wobei natürlich vorauszusetzen ist, daß das Wasser in solchen Mengen
zur Verfügung steht, daß es die latente Brüdenwärme aufzunehmen vermag. Dies ist
beispielsweise der Fall, wenn der Trockenbetrieb, in dem die Brüden anfallen, mit
einem Kraftbetrieb verbunden ist und die Brüdenwärme zur Vorwärmung des Kesselspeisewassers
herangezogen werden soll. Hierzu ist jedoch erforderlich, daß die Brüden vollkommen
staubfrei sein müssen, da der Staub, der in das Speisewasser gelangen würde, sich
aus diesem nur schwer und unvollkommen entfernen läßt.
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Deshalb wird erfindungsgemäß die Abwärme von Brüden, insbesondere
der in Braunkohlentrocknern mit großen Staubmengen anfallenden, dadurch nutzbar
gemacht, daß die zweckmäßig mittels Zyklone, Staubkammern u. dgl. vorentstaubten
Brüden zunächst dadurch völlig von Staub befreit werden, daß sie mehrmals, beispielsweise
stufenweise, unter möglichster Vermeidung von Abkühlung mit warmem Wasser durch
Berieselung in innige Berührung gebracht werden, worauf erst die Gewinnung der Brüdenabwärme
durch Kondensation eines Teils des in den Brüden enthaltenen Wasserdampfes erfolgt.
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Z. B. werden zur Reinigung der vorentstaubten Brüden mehrere hintereinandergeschaltete
Berieselungstürme benutzt, in denen das warme Waschwasser im Gegenstrom zu den Brüden
geführt wird. Die Temperatur des warmen Berieselungswassers soll, damit die Brüdenwärme
ausgenutzt werden kann, möglichst in der Nähe des Taupunktes der Brüden liegen.
Das Waschwasser kann entweder schon warm in den Waschprozeß eingeführt werden, oder
es wird im Prozeß mittels der Brüden selbst erwärmt. Das kann beispielsweise derart
geschehen, daß man das
Waschwasser,.--das'-zu--den nacheinander
in m ehreren '- -' W asc - h einri -f- - --#li tungen - behandelten
Brüden im Gegenstrom geführt wird, in die letzte Wascheinrichtung frisch einführt.
Es erwärmt sich darin schnell auf die Temperatur, die dem Taupunkt der Brüden entspricht,
wozu die Kondensation eines verhältnismäßig kleinen Teiles des Wasserdampfgehaltes
der Brüden ausreicht. Es nimmt während der Waschung im letzten Apparat den restlichen
Staubgehalt der Brüden auf und gelangt angewärmt nacheinander durch die vorhergehenden
Wascheinrichtungen, wo es sich immer mehr mit Staub sättigt.
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Es ist an sich bekannt, zur Reinigung von Gasen nacheinander eine
Trockenentstaubung und eine Naßreinigung zu benutzen und die Gase zuerst in die
Trockenentstaubung einzuführen. Auch hat man schon heiße Gase, z. B. Hochofengas,
durch Berieselung mit heißem Wasser zu entstauben versucht. Dabei treten die Gase
in einen Zentrifugalabscheider ein. Dort wurde ihr Wassergehalt zunächst erhöht
durch Verdampfung des im Apparat vorhandenen Waschwassers. Bei dem weiteren Durchgang
der Gase durch den Zentrifugalabscheider trat eine Abkühlung ein. Dadurch wurde
der Wasserdampf kondensiert, und es wurde das flüssige Wasser zusammen mit den Staubteilchen
aasgeschleudert.
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Dagegen spielen weder die Verdampfung von Wasser noch die nachfolgende
Kondensation desselben, die bei den bekannten Verfahren unerläßliche Vorgänge bilden,
eine Rolle für die Staubabscheidung gemäß der Erfindung. Die Staubabscheidung tritt
ein, dadurch, daß die vorentstaubten Brüden mit Wasser von ihrer Taupunktstemperatur
durch Berieselung in innige Berührung gebracht werden. Unter diesen Bedingungen
geht die Staubabscheidung am gründlichsten und vorteilhaftesten vor sich, wie der
praktische Betrieb gezeigt hat. Außerdem wird erfindungsgemäß der Wasserdampfgehalt
der Brüden durch die Reinigung selbst nicht oder nicht wesentlich herabgesetzt.
Erst hierdurch wird im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, die diesem Punkte nicht
oder nicht ausreichend Rechnung tragen, die nachfolgende Brüdenwärmeausnutzung wi
rtschaftlich durchführbar.
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Zwecks Entstaubung hat man Trocknerbrüden schon mit Wasser berieselt,
das, ohne geklärt zu werden, immer wieder im Kreislauf zur Berieselung verwendet
wurde. Das Kreislaufwasser nahm dabei einen großen Teil der in den Brüden enthaltenen
Feststoffe auf. Durch Zufuhr von frischem Wasser zum Kreislauf und ständige Abzweigung
eines kleinen Teils des Kreislaufwassers nach einer Klärvorrichtung ließ sich erreichen,
daß im Kreislaufwasser ein für den jeweiligen Betrieb gerade zweckmäßiger Gehalt
an Feststoffen ständig aufrechterhalten wurde.
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Bei diesem Verfahren gelangten die Brüden jedoch nur einmal mit dem
Berieselungswasser in Berührung, und es war nur eine etwa go°Joige Staubabscheidung
möglich. Brüden, die noch io °1o ihres ursprünglichen Staubgehaltes aufweisen, können
natürlich nicht unmittelbar z. B. mit vorzuwärmendem Kondensat in Berührung gebracht
werden, da sie dieses bis zur Unbrauchbarkeit verschmutzen würden. Eine derartige
Verwertung der Brüdenwärme hat man deshalb in Verbindung mit diesem bekannten Entstaubungsverfahren
auch nicht angestrebt. Diese ist erst möglich, wenn nach dem* Verfahren gemäß der
Erfindung die Brüden mehrmals mit dem Berieselungswasser in Berührung gebracht werden
und hierdurch eine völlige Entstaubung herbeigeführt worden ist.
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Um die Wärmeverluste bei dem Verfahren gemäß der Erfindung noch weiter
herabzudrücken, kann auch in der Weise gearbeitet werden, daß in die letzten Wäscher
ständig frisches Waschwasser in geringer, aber natürlich für die Waschung noch ausreichender
Menge eingeführt wird. Dieses Wasser gelangt nach erfolgter Waschung in den nächsten
Wäscher.- Außerdem wird in den übrigen Apparaten ein Waschwasserkreislauf aufrechterhalten.
Aus dem Kreislauf wird, um die Beladung des Wassers mit Staub nicht zu hoch ansteigen
zu lassen, ständig eine Wassermenge ausgeschieden, die der aus dem letzten Apparat
in den Kreislauf gelangenden Wassermenge entspricht. Auf diese Weise wird es möglich,
mit verhältnismäßig geringem Verbrauch an frischem Waschwasser die Waschung mit
sehr großen Wassermengen auszuführen und genügend intensiv zu gestalten.
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Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, das Waschwasser durch
Streudüsen in die Wäscher einzuführen, die eine sehr feine Verteilung, insbesondere
warmen Wassers, ermöglichen. Die Zeichnung diene zur beispielsweisen weiteren Erläuterung
der Erfindung. Es bedeutet i einen Trockner, dem bei a die Rohbraunkohle aufgegeben
wird. Die Brüden verlassen den Trockner durch den Kanal 3. Dieser ist mit
je einer Absperrvorrichtung einerseits gegen den Brüdenschlot q. und andererseits
gegen die Brüdenleitung 5 abschließbar. Beim Betrieb der Anlage werden die Brüden
durch die Rohrleitung 5 einem Gebläse 6 zugeführt. Das Gebläse 6 drückt die Brüden
durch den Zyklon 7 in die Waschapparate 8, 9, woselbst die Brüden mittels durch
Rohrleitung io, 16 eingeführten
Wassers im Apparat 8 zum erstenmal
und in dem Apparat 9 zum zweitenmal gewaschen werden. Das Wasser, falls es kalt
eingeführt wird, erwärmt sich schon im Apparat 9 schnell unter teilweiser Kondensation
des Dampfes auf die Brüdentemperatur und nimmt den den Brüden noch anhaftenden Staub
auf. Das Wasser wird zweckmäßigerweise in fein verteilter Form mittels geeigneter
Streudüsen eingeführt. Zur teilweisen Waschung kann auch, falls es angebracht erscheint,
der Brüdenschlot 4 benutzt werden, aus dem die Brüden dann in den Zyklon 7 und die-nachfolgenden
Wäscher zwecks Feinreinigung geschickt werden. Die Waschung kann natürlich auch
in mehr als zwei Apparaten vorgenommen werden. Es hängt dies im wesentlichen von
dem prozentualen Staubgehalt der Brüden ab. Zwischen den Apparaten 8 und 9 muß,
da man in beiden Apparaten mit Atmosphärenspannung arbeitet, eine Pumpe i 1 aufgestellt
sein. Die Apparate können aber auch so angeordnet werden, daß das Wasser selbst
von einem zum anderen Waschapparat läuft. Von dem letzten Waschapparat, beispielsweise
9, gelangen nun die Brüden in den Wasservorwärmer, beispielsweise den Einspritzkondensator
12, dem bei 13 beispielsweise das Kondensat der Kraftmaschine mit 35' zugeführt
wird: Auf ihrem Wege durch den Kondensator 12 wird ein großer Teil der Brüden kondensiert
und das Wasser auf etwa 75° und mehr erwärmt. Es verläßt bei 14 den Kondensator,
um zur Kesselanlage zurückzufließen. Natürlich kann es, falls erforderlich, noch
vorher entgast werden. Bei 15 werden die restlichen Brüden ins Freie gedrückt. Der
Abzug 15 kann auch noch mit Einbauten 17 ausgestaltet werden, in denen das - dem
Apparat 9 zuzuführende Waschwasser mit der restlichen Wärme der ausgenutzten Brüden
vorgewärmt wird. Diese Ausführungsform der Erfindung hat neben der Wärmeersparnis
noch einen weiteren Vorteil. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die Waschung
mit schon warm in die Apparatur eingeführtem Wasser wesentlich günstiger auch in
bezug auf die Staubabscheiäung ist als die mit kalt eingeführtem. Der Ventilator
6 kann natürlich auch saugend angeordnet sein, so daß er erst nach dem Kondensator
r2 zur Aufstellung gelangt.
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Daß die Feinwaschung der Brüden gemäß der Erfindung für deren unmittelbare
Verwendung zu Vorwärrnezwecken unbedingt erforderlich ist, zeigen folgende Zahlen.
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Entstaubungsvorrichtungen (Zyklone) arbeiten mit einem Wirkungsgrad
von 85 01,-Die stündliche Brüdenmenge von einem Trommeltrockner für beispielsweise
3ooo kg Wasserverdampfung, 85°C Taupunkt gerechnet, hat ein Briidenge-,vic-ht vön
-65oö kg. Die Brüden sind, wenn 5 % Verstaubung des getrockneten Gutes angenommen
wird, was, nebenbei bemerkt, sehr niedrig gerechnet ist, mit i 5o kg Staub behaftet.
Der Zyklon würde also r 27, 5 kg Staub ausscheiden, und 22,5 kg Staub würde
noch in den Brüden verbleiben. Durch besondere Stoßabscheider ist es neuerdings
gelungen, die Brüden von ihrem Staubgehalt bis 1 010 zu befreien, und zwar dadurch,
daß man dem Zyklon Stoßabscheider nachschaltet. Entstaubung bis auf i Ofo würde
bei der angegebenen Trocknergröße einer stündlichen Staubmenge von 1,5 kg entsprechen,
die in den Brüden zurückbleibt. Für eine Trocknerei von 1f Trommeln würden, falls
diese Brüden mit diesem Reinheitsgrad zur beispielsweise Speisewasservorwärmung
herangezogen würden, die Brüden in das Kondensat stündlich 24 kg Staub überführen
oder pro Tag ungefähr 576 kg. Man sieht aus diesen Zahlen, daß diese Staubmengen
unter keinen Umständen zulässig sind, da sie zu Betriebsstörungen in der Kesselbatterie
Anlaß geben müssen (durch örtlich auftretende Überhitzungen infolge Ansetzens von
Kohlenstaub). Erst durch die Erfindung ist ein Weg gezeigt, die Brüden mit einem
Reinheitsgrad von ioo 01, herzustellen und sie so zu den obengenannten Zwecken
nutzbar zu machen.