DE68924907T2 - Trocknungsverfahren in kraftwerken sowie trockner. - Google Patents

Trocknungsverfahren in kraftwerken sowie trockner.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Trocknungsverfahren in einem Kraftwerksprozess und auf einen bei dem Verfahren angewendeten Trockner.
  • Derzeit wird wasserhaltiges Material in der Regel ohne Druckbeaufschlagung getrocknet. Auf ähnliche Weise wird ein wasserhaltiger Brennstoff ohne Druckbeaufschlagung verbrannt, beispielsweise in einem Gitterofen durch Staubbrennen oder durch Fließbettverbrennung. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungslösungen ist der Trocknerprozess und der Kraftwerksprozess hinsichtlich der Gesamteffizienz des Prozesses nicht auf optimale Weise miteinander verbunden. Die Prozessverbindungen zwischen den Trocknern und der Verbrennungsvorrichtung sind bisher nicht auf optimale Weise durchgeführt worden. Die derzeit vorherrschenden Trock nungsverf ahren und bei den Verfahren angewendeten Trockner sind im großen und ganzen nicht für eine Druckverbrennung oder für Vergasungsverfahren geeignet.
  • Die derzeit angewendeten Trocknungsverfahren sind hauptsächlich wegen der hohen Kosten der Vortrocknung von nassem Brennstoff unwirtschaftlich. Darüberhinaus sind die Lösungen für die Turbine und den Trockner in ihren derzeitigen Ausbildungen nicht wirtschaftlich.
  • Derzeit wird Festwerkstoff, beispielsweise Torf, Holzspäne oder Kohle, nicht druckbeaufschlagt getrocknet. Die Verbrennung findet in einem Gitterofen durch staubverbrennung oder durch Fließbettverbrennung statt. Bei weiterentwickelten Gasturbinenkraftwerken wird Wasserdampf als Einspritzdampf in die Gasturbine eingeführt. Dabei wird sowohl der Massenstrom durch die Gasturbine als auch die spezifische Wärme des Gases größer und steigt die von der Welle der Gasturbine erzielte Kraftabgabe und die Effizienz des Prozesses. Jedoch gestatten die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen keine optimale Effizienz für die Trocknung und für den gesamten Prozess.
  • Die US-A-2677237 zeigt ein einen festen wasserhaltigen Brennstoff anwendendes Gasturbinenkraftwerk mit einem Brennstofftrockner, zu welchem heiße Druckluft und der Brennstoff zugeführt werden und in welchem zumindest ein Teil des Wasseranteils des Brennstoffes verdampft. Ferner weist das Kraftwerk eine den verdampften Wasseranteil und den Festbrennstoff von dem Trockner aufnehmende Verbrennungskammer und eine die Verbrennungsprodukte und den verdampften Wasseranteil von der Verbrennungskammer aufnehmende Turbine auf.
  • Die GB 2036787A zeigt ein Verfahren zum Trocknen von Festbrennstoffen von wasserhaltigen organischen Werkstoffen. Das Verfahren schließt die Trocknung des Werkstoffes mit Dampf bei überatmosphärischem Druck und den Umlauf eines Teils des Dampfes zu einer der endgültigen mechanischen Entwässerungsstufe vorgelagerten Vorheizungsstufe ein. Das getrocknete Material wird anschließend in einem Kraftwerk verbrannt, um einen Hochdruckdampf zu erzeugen, um eine oder mehrere Turbinen anzutreiben. Ein Teil des erzeugten Hochdruckdampf es wird auch zur Trocknung des Werkstoffes verwendet.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbesserung der Trocknung eines wasserhaltigen Werkstoffes zu erreichen. Bei der Erfindung ist verwirklicht worden, den Trockner als einen Druck-Trockner auszubilden, wobei der bei der Trocknung erzeugte Dampf in dem Trockner als Einspritzdampf zu einer Gasturbine geleitet wird.
  • Der in dem Druck-Trockner erzeugte Dampf wird in die Verbrennungskammer der Gasturbine geleitet, in welcher er teilweise die durch den Kompressor ankommende Luft ersetzt. Gleichzeitig wird der Leistungsbedarf des Kompressors verringert und ein erhöhter Anteil der Turbinenausgabe in eine Generatorleistung umgewandelt. Die von der Gasturbine erhaltene Netzausgabe wird sogar um 40 Prozent erhöht. Dabei wird die Effizienz der Gasturbine um etwa 25 Prozent erhöht, und zwar als Ergebnis der Tatsache, daß die Endtemperatur der Abgase verringert ist.
  • Ein Luftüberschuß wird benötigt, da mit der Hilfe der Luft die Temperatur in der Verbrennungskammer auf dem erwünschten Pegel gehalten werden kann, das heißt auf einem Pegel, den die Werkstoffe standhalten. Wenn die Luft zum Zwecke der Kühlung durch Dampf ersetzt wird, wird die für das Verdichten der Luft erforderliche Leistung geringer und ist mehr Leistung für den Generator verfügbar. Die Dampferzeugung erfordert Wärmeenergie, wobei etwas Energie für die Betätigung der Pumpe erforderlich ist, um das in den Verdampfer eintretende Wasser zu pumpen. Die von der Pumpe erforderliche Energie ist jedoch nur ein Bruchteil von der durch Verdichten erforderlichen Energie.
  • Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Trocknen eines wasserhaltigen Werkstoffes in einem Kraftwerksprozeß geschaffen worden, bei welchem Verfahren der zu trocknende wasserhaltige Werkstoff in einen unter Druck stehenden Trockner eingeführt wird und wärmeenergie für die Trocknung des wasserhaltigen Werkstoffes zugeführt wird, und in welchem Verfahren ein Überdruck von etwa 5-50 bar in den Trockner eingespeist wird, und zwar durch Dampfbildung, wodurch der bei der Trocknung erzeugte Dampf teilweise entlang einer einzelnen Leitung als Einspritzdampf in die Verbrennungseinheit einer Gasturbine geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf teilweise durch einen Überhitzer zirkuliert wird, in welchem er mittels der Gasturbinenabgas-Abwärmeenergie überhitzt wird, und daß der überhitzte Dampf in den Trockner zu dem zu trocknenden Werkstoff zirkuliert wird, wo es für die Trocknung des wasserhaltigen Wassers Wärmeenergie liefert, so daß die Gasturbinen-Abwärmeenergie zu dem Trockner zugeführt wird, um wasserhaltigen Werkstoff zu trocknen.
  • Der Überhitzer kann als Abwärme-Kessel oder Wärmerückgewinnungsvorrichtung wirken.
  • Ein festes, schlammartiges oder flüssiges Material kann mittels der Vorrichung durch Zirkulation des bei der Trocknung erzeugten Dampfes getrocknet werden, so daß zumindest ein Teil des aus dem Brennstoff erzeugten Dampfes zurück in den Trockner geleitet wird. Mittels des Dampfes kann das zu trocknende Material verflüssigt oder geschäumt werden. Die Energieversorgung zum Trockner kann zumindest teilweise durch in der zu trocknenden Schicht angeordneten Röhren dadurch stattfinden, daß Abgase der Gasturbine in den Röhren strömen. Wenn ein gasförmiges Material strömt, findet in dem Medium keine Phasenänderung statt.
  • Zumindest ein Teil des bei der Trocknung erzeugten Dampfes wird als Einspritzdampf in die Verbrennungsvorrichtung der Gasturbine geleitet.
  • Gemäß einer zweiten Zielsetzung der vorliegenden Erfindung ist ein bei der Trocknung von wasserhaltigem Material verwendeter Trockner geschaffen worden, mit einem Innenraum in einem unter Druck stehenden Trockner, in welchem der zu trocknende wasserhaltige Werkstoff geleitet wird, wobei der Trockner eine Einrichtung für die Übertragung des bei der Trocknung erforderlichen Wärmeenergie hat, und in welchem eine Verbindungsleitung vorgesehen ist, und zwar außerhalb des Innenraumes in dem Trockner, in welchem der zu trocknende wasserhaltige Werkstoff für die Trocknung zugeführt worden ist, um den bei der Trocknung erzeugten Dampf als Einspritzgas zu einer Gasturbine zu leiten, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner in Verbindung damit einen Dampfzirkulationsumlauf aufweist, welcher einen Überhitzer aufweist, in welchem der zirkulierte Dampf mittels Gasturbinen-Abwärmeenergie überhitzt wird, und daß eine Umlaufleitung vorgesehen ist, wodurch der bei der Trocknung freigesetzte Dampf nicht nur in eine Verbrennungseinheit der Gasturbine geleitet wird, um als Einspritzdampf zu wirken, sondern auch von dem Trockner in den Überhitzer zirkuliert wird, und von dem Überhitzer zurück zu dem zu trocknenden Werkstoff in dem Trockner zirkuliert wird, so daß die Gasturbinen-Abwärmeenergie zu dem Trockner gespeist wird, um den wasserhaltigen Werkstoff zu trocknen.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand einiger vorteilhafter in den Figuren der beigefügten Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die Erfindung ist jedoch nicht nur auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • Es zeigen:
  • Figur 1 einen nicht die erfindungsgemäßen Merkmale aufzeigenden Industrieprozess, der einen druckbeaufschlagten Trockner und eine stromerzeugende Gasturbine aufweist;
  • Figur 2 einen erfindungsgemäßen Prozess;
  • Figur 3 einen nicht die erfinderischen Merkmale aufzeigenden Industrieprozess einer Kombination aus einem druckbeaufschlagten Trockner und einer Gasturbine, wobei die Abwärme der Abgase von der Gasturbine bei der Trocknung eines wasserhaltigen Materials für den Industrieprozess verwendet wird;
  • Figur 4 eine Querschnittsansicht eines nicht alle erfinderischen Merkmale auf zeigenden Trockners, der bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
  • Figur 5 eine entlang der Linie I-I aus Fig. 4 genommene Schnittansicht;
  • Figur 6 ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in welchem der Überhitzer in dem Dampfzirkulationskreis aufgenommen ist;
  • Figur 7A bis 7C Anordnungen für die Einführung des zu trocknenden Materials in den Trockner.
  • Figur 1 zeigt einen aus dem Stand der Technik bekannten Prozess, bei dem die Verbesserungen der vorliegenden Erfindung aufzunehmen sind.
  • Gemäß Figur 1 wird das zu trocknende wasserhaltige Material A in Pfeilrichtung L in den druckbeaufschlagten Trockner 10 eingeleitet. Bei der vorliegenden Anmeldung bedeutet "Druckbeaufschlagung", daß durch Dampferzeugung in Bezug auf den atmosphärischen Druck ein Überdruck in dem Trockner 10 erzeugt worden ist. Der Überdruck befindet sich üblicherweise innerhalb des Bereiches von 5 bis 50 bar. Die Wärmeenergie wird in den Wärmetauscher 12 geleitet und in das zu trocknende Material übertragen. Im großen und ganzen ist es möglich, jedes zu trocknende wasserhaltige Material zu verwenden. Die Trocknung findet in dem Trockner 10 bei dem in der Verbrennungskammer der Gasturbine herrschenden Druck statt. Die in dem zu trocknenden Material A&sub1; enthaltene Feuchtigkeit wird dadurch als ein Medium in dem Prozess erhalten, daß sie entlang der Leitung 11 in die Verbrennungskammer 13a in der Verbrennungs- oder Vergasungsvorrichtung 13 geleitet wird. In dem druckbeaufschlagten Trockner 10 wird das feuchte Material beispielsweise auf einen Feuchtigkeitsanteil von 20% getrocknet. Die Verbrennungsvorrichtung 13 kann mit sauberem Brennstoff oder mit aschehaltigem Brennstoff betrieben werden, und zwar in beiden Fällen in direkter Verbrennung. Alternativ ist ebenso eine Lösung möglich, bei der die direkte Verbrennung durch Vergasung oder Teilvergasung des Brennstoffes oder durch Verbrennung des erzeugten Gases ersetzt ist.
  • Der von dem Trockner 10 entlang der Leitung 11 geleitete Dampf wird somit in die in der Verbrennungseinheit 13 der Gasturbine 14 befindliche Verbrennungskammer 13a geleitet. In der Verbrennungskammer 13a ersetzt der Dampf teilweise die durch den Kompressor 15 einströmende Luft. Gleichzeitig wird der Leistungsbedarf des Kompressors 15 verringert und ein angestiegener Anteil der Kraftabgabe der Gasturbine in Generatorleistung umgewandelt.
  • Es wird ein Luftüberschuß benötigt, da mit Hilfe der Luft die Temperatur in der Verbrennungskammer 13a auf dein gewünschten Pegel gehalten werden kann, beispielsweise auf einem Pegel, den die Materialien standhalten. Wenn Luft zum Zwecke der Kühlung durch Dampf ersetzt wird, wird die für das Verdichten der Luft erforderliche Leistung geringer und ist mehr Leistung für den Generator verfügbar. Die Dampferzeugung erfordert Wärmeenergie.
  • Von dem Trockner 10 wird das getrocknete Material A&sub1; zur weiteren Anwendung in einem Industrieprozess transferiert, beispielsweise um Rohmaterial für eine Spannplatte auszubilden, oder wird das getrocknete Material A&sub1; unmittelbar zu einem Kesselofen eines Industrieprozesses und/oder zu der Verbrennungsvorrichtung 13 aus Fig. 1 geleitet und für die Gasturbine 14 vorgesehen, in welchem Falle das Material A&sub1; das Material A&sub2; ist. Der Trockner 10 kann ebenso als Trockner für ein Zwischen- oder Endprodukt für einen Industrieprozess betrieben werden.
  • Die Verbrennungsvorrichtung 13 hat eine durch einen Kompressor 15 druckbeaufschlagte Verbrennungskammer 13a. Der Kompressor 15 erzeugt die notwendige Verbrennungsluft, die über ein System aus Druckluftleitungen 11 in die Verbrennungsvorrichtung 13 geleitet wird. Der Kompressor 15 steigert den Druck beispielsweise auf etwa 12 bar, wobei durch Dampferzeugung im inneren Trocknerraum 10a des Trockners 10 ebenfalls ein gleichwertig hoher Druck erzeugt wird. Bei diesem Druck wird die Luft anschließend in die Verbrennungskammer 13a der Verbrennungsvorrichtung 13 geleitet. Als Ergebnis der Verbrennung des Brennstoffes A&sub2; wird das Gemisch aus Luft und der während der Verbrennung des Brennstoffes erzeugten Abgase auf etwa 850 bis 1200ºC erwärmt. Zumindest ein Teil des von dem in den Trockner 10 eingeführten nassen Material A&sub1; abgetrennten Dampfes wird entlang der Dampfleitung 11 in die Verbrennungskammer 13a der Verbrennungsvorrichtung 13 geleitet. Zweck der Versorgung mit Dampf ist die Regulierung der Endtemperatur in der Verbrennungskammer, wobei der Dampf einen Anteil der normalerweise benötigten Überschußluft ersetzt. Aufgrund der Dampfzufuhr wird die Kompressorleistung verringert und wird die Netzausgabe des Prozesses größer.
  • Die Abgase werden weiter entlang des Abgasleitungssystemes 17 zu der Gasturbine 14 geleitet, bei der sich die Gase ausdehnen und kinetische Energie erzeugen. Mittels der kinetischen Energie wird der auf der gleichen Welle wie der Generator 16 angeordnete Kompressor 15 gedreht, wobei der Generator Strom erzeugt. Die von der Gasturbine 14 erhaltene Kraftabgabe ist größer als die von dem Kompressor 15 benötigte Leistung, wobei die Extra-Kraftabgabe von dem Generator 16 der Gasturbine 14 aufgenommen wird. Nach der Gasturbine 14 werden die Abgase entlang der Leitung 18 zu einer separaten Abwärmerückgewinnungsvorrichtung 19, beispielsweise einem Abwärmekessel, geleitet.
  • Fig. 2 zeigt die erfinderischen Verbesserungen. Das wasserhaltige Material A&sub1; wird in den druckbeaufschlagten Trockner 10 geleitet und mittels des Umlaufdampfes in Dampfatmosphäre verflüssigt. Der bei der Trocknung erzeugte Dampf wird mittels eines Dampfgebläses 24 in dem Kreislauf 23 zirkuliert. Der Dampf wird durch den Wärmetauscher 25 zirkuliert, der in der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 19, beispielsweise in einem Abwärmekessel für Abgase, aufgenommen ist. Das getrocknete Material A&sub1; wird von dem Oberabschnitt des Trockners 10 entfernt. Ein Teil des Dampfes wird aus dem Kreislauf 23 für den Umlauf des Wärmeübertragungsmittels durch den Verteilungspunkt 26 in die Leitung 11 und weiterhin zur weiteren Anwendung, beispielsweise genau für den Einspritzdampf für die Gasturbine 14, genommen. Im Trocknungsraum 10a des Trockners 10 werden keine separaten Wärmetauscherrohrsysteme benötigt. Die Erfindung kann ebenso auf ein kombiniertes Kraftwerk angewendet werden, das eine Dampfturbine aufweist, die zusätzlich zu einer Gasturbine Strom erzeugt. In einem solchen Fall kann die für die Trocknung erforderliche Wärmeenergie ausnahmslos oder teilweise von abgeströmten Dämpfen der Dampfturbine genommen werden. Fig. 3 zeigt eine Anordnung, die nicht alle erfinderischen Merkmale aufweist, die jedoch bei der Erfindung angewendet werden kann, bei welcher die Vorrichtung 19 für die Rückgewinnung der Wärme von den Abgasen nach der Gasturbine als Energiequelle verwendet wird, die zu dem druckbeaufschlagten Trockner 10 geleitet wird. Zwischen dem druckbeaufschlagten Trockner 10 und der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 19 besteht ein Wärmeübertragungskreislauf 20. In dem Wärmeübertragungskreislauf 20 ist es möglich, beispielsweise Wasser zirkulieren zu lassen. Von den Abgasen wird die Wärme im Abwärmekessel in den Wärmetauscher 21 in das im Kreislauf 20 befindliche Wasser übertragen, wobei das Wasser in seinem Wärmetauscher 22 im Trockner 10 zirkuliert, wodurch die von den Abgasen erhaltene Wärmeenergie im Wärmetauscher 22 in das zu trocknende Material A&sub1; übertragen wird. Der in dem Trockner 10 erzeugte Dampf wird weiter entlang der Leitung 11 in den unter Druck stehenden Abschnitt der Gasturbine 14 geleitet, und zwar in die Verbrennungs- oder Vergasungsvorrichtung 12, um Einspritzdampf zu bilden.
  • Figur 4 zeigt einen nicht alle erfinderischen Merkmale auf zeigenden Trockner in der Querschnittsansicht der jedoch bei der Erfindung verwendet werden kann. Wenn die Anordnung aus Fig. 5 in den Trockner aus Fig. 4 aufgenommen wird, wird eine erfindungsgemäße Anordnung erhalten.
  • Der Trockner 10 hat einen vorteilhafterweise aus einem kreisförmigen zylindrischen Mantelabschnitt 29a und aus Endteilen 29b&sub1; und 29b&sub2; bestehenden Außenmantel 29. Die Längsachse X des Trockners ist senkrecht. Innerhalb des Mantels 29 des Trockners 10 sind Wärmeübertragungsrohre 30 angebracht. Die Wärmeübertragungsrohre 30 sind an ihren Enden in dem unteren Teil des Trockners an der Lochplatte 31 und in dem oberen Teil des Trockners an der Lochplatte 32 befestigt. Zwischen dem zylindrischen Mantelabschnitt 29a des Trockners, den Wärmeübertragungsrohren 30 und den Platten 31 und 32 ist für das zu trocknende Material A ein Raum 33 vorhanden. Das Wärmeübertragungsmittel, vorteilhafterweise die Abgase der Gasturbine 14, wird entlang der Leitung 34 in den Raum C&sub1; zwischen der Platte 31 und dem Endteil 29b&sub1; des Mantelabschnittes des Trockners geleitet, von welchem Rauw aus die Abgase entlang der geraden Rohre 30 in den Raum C&sub2; zwischen der anderen Platte 32 und dem Endteil 29b&sub2; und weiter entlang der Leitung 35 aus dem Trockner 10 heraus geleitet werden. Die Wärme wird aus den Abgasen in das zu trocknende Material A übertragen. Der bei der Trocknung aus dem wasserhaltigen Material A, beispielsweise Brennstoff, erzeugte Dampf wird mittels des Dampfgebläses 37 entlang der Leitung 36 von dem Oberabschnitt des Raumes 33 zirkulierend in den Bodenabschnitt des Raumes 33 zurück in den Trockner 10 geleitet. Mittels des aus dem zu trocknenden Material erzeugten Dampfes wird das zu trocknende Material A verflüssigt oder aufgeschäumt. Das Material A wird in den Raum 33 auf der Düsenplatte 38 geleitet. Der Dampf wird entlang der Leitung 36 in den Raum C&sub3; zwischen der Platte 31 und der Düsenplatte 38 geleitet, von welchem Raum aus der Dampf durch die Düsenöffnungen 39 in das in dem Raum 33 vorhandene, zu trocknende Material A geleitet wird. Der Dampf wird durch die Düsenöffnungen 39 gleichmäßig in das zu trocknende Material verteilt. Wenn der Dampf von unten in die zu trocknende Materialschicht geleitet wird, wird das auf der Platte 38 angeordnete zu trocknende Material A verflüssigt oder aufgeschäumt.
  • Der Dampfumlaufkreislauf 36 ist mit einem Abzweigungspunkt 40 für das, zumindest teilweise, Durchleiten von Dampf als Einspritzdampf entlang der Leitung 11 zu der Gasturbine 14 in der Verbrennungseinheit 13 oder der Vergasungseinheit vorgesehen. Der Dampf und seine Energie können auch auf andere Weise verwendet werden. Der Dampf kann beispielsweise in Überhitzer im Dampfkreislauf eines Dampfturbinenprozesses in Wärmetauscher, etc. geleitet werden.
  • Fig. 5 zeigt eine entlang der Linie I-I aus Fig. 4 genommene Schnittansicht. Das zu trocknende wasserhaltige Material wird in den Raum 33 zwischen dem Trockenmantel 29a und den Wärmeübertragungsrohren 30 eingeführt. Die Wärmeübertragungsrohre 30 sind vorteilhafterweise gerade Rohre, wodurch Strömungsverluste minimiert sind. Der Raum 33 wird vorteilhafterweise bis zu einem Druck von 12 bar druckbeaufschlagt. In dem Raum wird das zu trocknende Material im wesentlichen bei Dampfatmosphäre getrocknet.
  • Fig. 6 zeigt ein erfinderisches Ausführungsbeispiel, bei dem der Dampf des Dampfumlaufkreislaufes 36 in einem Überhitzer 41 überhitzt wird. Die Energie der Überhitzung wird aus den Abgasen des Gasturbinenprozesses und gegebenenfalls auch durch das Zwischenkühlen des Kompressors oder auf andere Weise erhalten.
  • Bei den vorhergehenden Figuren ist ein derartiges Ausführungsbeispiel möglich, bei dem die durch die zu trocknende Schicht 33 gehenden Rohre 30 zumindest teilweise derart isoliert sind, daß die Oberflächentemperatur am Berührungspunkt zwischen dem zu trocknenden Material und dem Rohr 30 begrenzt ist. Vorteilhafterweise wird diese Isolierung bei den Rohrabschnitten durchgeführt, bei denen die Temperatur der Abgase am größten ist.
  • Fig.7A zeigt eine Lösung für die Zuführung und Entfernung des Brennstoffes in einem Trockner, der einen senkrecht aufgebauten zylindrischen Mantel und den Mantel durchsetzende Wärmeübertragungsrohre 30 hat. Figur 7A zeigt die Zufuhr eines zu trocknenden Festmaterials in den druckbeaufschlagten Trockner 10. Die Zufuhr findet wie folgt statt. Das Festmaterial wird in ein nicht druckbeaufschlagtes Zufuhrsilo 42 gespeist. Aus dem Zufuhrsilo 42 strömt das zu trocknende Material durch Schwerkraftwirkung in den unterhalb angeordneten Behälter 43, der falls nötig nicht druckbeaufschlagt oder druckbeaufschlagt betätigt wird. Zwischen den Behältern befindet sich eine druckdichte Schließvorrichtung 44. Das zu trocknende Material strömt aus diesem Behälter 43 in den stets druckbeaufschlagten nächsten Behälter 45. Bevor das Material ausströmt, muß der Druckpegel in dem Zwischenbehälter auf den gleichen Pegel angehoben werden wie der Druck im Trockner. Zwischen den Behältern befindet sich eine druckdichte Schließvorrichtung 46. Nachdem der Zwischenbehälter geleert worden ist, wird das an seiner Bodenseite angeordnete Verschlußelement geschlossen und der Druck in den Zwischenbehälter entspannt. Das über dem Zwischenbehälter angeordnete Ventil wird geöffnet, um den Zwischenbehälter zu füllen. Die Entfernung des Trockenmaterials aus der Vorrichtung findet mittels Vorrichtungen statt, die den für die Zufuhr verwendeten Vorrichtungen gleichen, wobei lediglich die Abfolge der Vorgänge umgekehrt ist.
  • Figur 7B zeigt eine Lösung für die Zufuhr und Entfernung eines schlammartigen Materials in den Trockner und aus diesem heraus. Das schlammartige Material wird mittels der Pumpe 47 eingeführt und mittels der Auslaßpumpe 48 entlang ihrer Leitungen entfernt.
  • Figur 7C zeigt eine Lösung für die Einführung eines zu trocknenden Materials, das in den Trockner 10 verflüssigt werden muß. Das Material wird mittels eines Schraubenförderers 49 durch den Trocknermantel 29a geleitet, wobei das getrocknete Material von dem Oberabschnitt des Trockners von oberhalb des Fließbettes entfernt wird. Es ist ein Vorteil dieser Lösung, das bei der FLuidisierung die schweren Verunreinigungsteuchen auf dem Boden des Fließbettes bleiben und diese separat entfernt werden können.

Claims (7)

1. Verfahren zur Trocknung eines wasserhaltigen Werkstoff es in einem Kraftwerksprozeß, bei welchem Verfahren der zu trocknende wasserhaltige Werkstoff in einen unter Druck stehenden Trockner (10) eingeführt wird und Wärmeenergie für die Trocknung des wasserhaltigen Werkstoffes zugeführt wird, und in welchem Verfahren ein Überdruck von etwa 5-50 bar in den Trockner (10) eingespeist wird, und zwar durch Dampfbildung, wodurch der bei der Trocknung erzeugte Dampf teilweise entlang einer einzelnen Leitung als Einspritzdampf in die Verbrennungseinheit (13) einer Gasturbine (14) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf teilweise durch einen Überhitzer zirkuliert wird, in welchem er mittels der Gasturbinenabgas-Abwärmeenergie überhitzt wird, und daß der überhitzte Dampf in den Trockner zu dem zu trocknenden Werkstoff zirkuliert wird, wo es für die Trocknung des wasserhaltigen Wassers Wärmeenergie liefert, so daß die Gasturbinen-Abwärmeenergie zu dem Trockner zugeführt wird, um wasserhaltigen Werkstoff zu trocknen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Trocknung des Werkstoffes benötigte Wärmeenergie von der Abwärme in den Abgasen der Gasturbine (14) genommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 für die Trocknung eines wasserhaltigen Werkstoffes in einem Kraftwerkprozeß, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserhaltige Werkstoff (A;A&sub1;) in den unter Druck stehenden Raum (33) in dem Trockner (10) geleitet wird, wobei der Raum mittels Wärmeübertragungsröhren (30) definiert ist, wobei in den Röhren ein gasförmiger Werkstoff, vorteilhafterweise Abgase von der Gasturbine zum Strömen gebracht werden, wobei von den Gasen aus die Wärme in den zu trocknenden Werkstoff zu übertragen ist, und daß sich bei dem Verfahren der zu trocknende Werkstoff während der Trocknung im wesentlichen in einer Dampfatmosphäre befindet und der Dampf in einem Dampfkreislauf (36) zirkuliert wird, wobei zumindest ein Teil des Dampfes als Einspritzdampf in die Gasturbine (14) geleitet wird, welche Strom erzeugt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zu trocknende Werkstoff bläschenartig hergestellt ist oder in einer Dampfatmosphäre durch Leiten des Umlaufdampfes durch Düsenöffnungen (39) oder dergleichen in einer Düsenanlage (38) bis unterhalb des zu trocknenden Werkstoffes fluidisiert wird.
5. Trockner, der bei der Trocknung von wasserhaltigem Werkstoff verwendet wird, mit einem Innenraum (10a) in einem unter Druck stehenden Trockner (10), in welchem der zu trocknende wasserhaltige Werkstoff (A&sub1;) geleitet wird, wobei der Trockner (10) eine Einrichtung (19) für die Übertragung des bei der Trocknung erforderlichen Wärmeenergie hat, und in welchem eine Verbindungsleitung (11) vorgesehen ist, und zwar außerhalb des Innenraumes in dem Trockner (10), in welchem der zu trocknende wasserhaltige Werkstoff (A&sub1;) für die Trocknung zugeführt worden ist, um den bei der Trocknung erzeugten Dampf als Einspritzgas zu einer Gasturbine zu leiten, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner (10) in Verbindung damit einen Dampfzirkulationsschaltkreis aufweist, welcher einen Überhitzer aufweist, in welchem der zirkulierte Dampf mittels Gasturbinen-Abwärmeenergie überhitzt wird, und daß eine Umlaufleitung vorgesehen ist, wodurch der bei der Trocknung freigesetzte Dampf nicht nur in eine Verbrennungseinheit (13) der Gasturbine (14) geleitet wird, um als Einspritzdampf zu wirken, sondern auch von dem Trockner (10) in den Überhitzer zirkuliert wird, und von dem Überhitzer zurück zu dem zu trocknenden Werkstoff in dem Trockner zirkuliert wird, so daß die Gasturbinen- Abwärmeenergie zu dem Trockner gespeist wird, um den wasserhaltigen Werkstoff zu trocknen.
6. Trockner nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner einen Wärmeübertragungsschaltkreis für die Übertragung von Wärme aus den Abgasen der Gasturbine aufweist.
7. Trockner nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner (1) einen Schaltkreis zwischen der Wärmeaufbereitungsvorrichtung (19) und dem unter Druck stehenden Raum (10) und ein Dampfgebläse (24) aufweist, wodurch der bei der Trocknung des wasserhaltigen Werkstoffes erzeugte Dampf mittels des Dampfgebläses in die Wärmeaufbereitungsvorrichtung (19) geleitet wird, und zwar vorteilhafterweise in einen Abwärmekessel für Abgase, und von dort aus weiter in den Trockner (10) in den Raum (10a) für die Trocknung des Werkstoffes, und daß der Trockner (10) ferner eine Leitung (11) aufweist, welche sich von dem Dampfumlaufschaltkreis aus erstreckt, durch welche Leitung (11) zumindest ein Teil des Dampfes als Einspritzdampf zur Gasturbine (14) geleitet werden kann.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010001234A1 (de) * 2010-01-26 2011-07-28 Dürr Systems GmbH, 74321 Anlage zum Trocknen von Karossen mit Gasturbine

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4228206C2 (de) * 1992-08-28 1996-07-11 Steag Ag Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Gasturbinenanlage
US7024796B2 (en) * 2004-07-19 2006-04-11 Earthrenew, Inc. Process and apparatus for manufacture of fertilizer products from manure and sewage
ES2626253B1 (es) * 2016-01-21 2018-05-08 Universidad Carlos Iii De Madrid Secadero solar

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2677237A (en) * 1950-09-14 1954-05-04 Power Jets Res & Dev Ltd Gas turbine power plant utilizing solid water-bearing fuel
US3359723A (en) * 1965-10-29 1967-12-26 Exxon Research Engineering Co Method of combusting a residual fuel utilizing a two-stage air injection technique and an intermediate steam injection step
SE419974C (sv) * 1978-10-10 1984-06-12 Modo Chemetics Ab Forfarande for torkning och brenning av vattenhaltiga fasta brenslen
EP0129631A1 (de) * 1983-06-22 1985-01-02 STAL-LAVAL Turbin AB Anlage zur Gewinnung von Warmwasser oder Dampf
FI76866C (fi) * 1987-01-30 1988-12-12 Imatran Voima Oy Med vattenhaltigt braensle driven gasturbinanlaeggning och foerfarande foer utnyttjande av vaermeenergin i naemnda braensle.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010001234A1 (de) * 2010-01-26 2011-07-28 Dürr Systems GmbH, 74321 Anlage zum Trocknen von Karossen mit Gasturbine
US9228781B2 (en) 2010-01-26 2016-01-05 Duerr Systems Gmbh Drying system having a thermal engine

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