EP0064616A2 - Einrichtung zum Trocknen und Vorerhitzen von Kokskohle - Google Patents
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- F28D7/0091—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium the supplementary medium flowing in series through the units
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Definitions
- the invention relates to a device for drying and preheating coking coal in the fluidized bed by means of indirect heat exchange with a heating medium.
- Such a device is already known from DE-AS 23 42 184, steam being used both as a heating medium and as a fluidized bed medium.
- the coal is dried and preheated to a temperature of over 150 ° C in one stage, so that a very intensive heat supply is required, which experience has shown to have a negative effect on the quality of the coal. It is possible that the coal will cake or cake on the heating pipes. Local overheating of the carbon particles can also take place, as a result of which changes in the coking properties can occur.
- the invention is therefore based on the object of forming a device of the type mentioned at the outset such that gentle treatment of the coal is ensured.
- the device according to the invention is characterized in that it consists of a plurality of cascades which pass through the coking coal one after the other, each of which has vertically arranged heating pipes and an inflow base at its lower end for producing the fluidized bed.
- the device for drying and preheating the coking coal has three cascades I, II and III arranged one above the other. Each of these cascades tapers downwards in the shape of a truncated pyramid and in the present case contains three stacked tube bundles A, B and C. These bundles of vertical heating tubes each have a connection to the main supply line 2 for the heating medium via a branch line 1 and a connection to the main exhaust line via a branch line 3 4 of the heating medium.
- gaseous heat transfer media and water vapor for example saturated steam of 20 bar, come into consideration as the heating medium.
- the coal to be treated is first introduced into the top cascade 1. which it travels from top to bottom and which it leaves through line 10. Via the cellular wheel lock 11 and the line 12 connected to it, it then arrives in the middle cascade II and out of this again through the line 13, the cellular wheel lock 14 and the line 15 into the bottom cascade III. It is finally removed from this by means of a screw conveyor 16. As the three cascades pass through, the coal is subjected to a gradual heat treatment, essentially pre-drying in the uppermost cascade and another in the middle cascade Drying and preheating is carried out and the desired final temperature of the coal is finally set in the bottom cascade. This gradual application of heat ensures extremely gentle treatment of the coal.
- FIG. 3 shows a cascade with the bundles A, B and C of vertical heating pipes on a larger scale.
- branch lines 1 for the supply of the heating medium to the individual bundles.
- These branches have a connection to the horizontal distribution lines 17, which in turn feed the vertical heating pipes 18.
- the latter have a connection at their lower end to the horizontal collecting lines 19 and these to the already mentioned branch lines 3 of the main exhaust line 4.
- the vertical arrangement of the heating pipes is particularly advantageous if - as mentioned - saturated steam is used as the heating medium, since in this case uniform condensation of the saturated steam is guaranteed.
- the inflow floors 7 can be of various designs.
- a preferred embodiment of the inflow floors as can be seen from FIGS. 4 and 5, consists of a number of horizontal tubes arranged side by side, which are provided with outlet openings (not shown) for the fluid bed medium. These outlet openings can have a diameter of 5 mm, for example, and are preferably attached to the underside of the tubes. This prevents coal from entering the pipes if the supply of the fluidized bed medium is interrupted can kick.
- These horizontal pipes are connected to the branch line 6 by the connecting lines 21.
- the tubes 20 are in the present case as tube parts 20 a or 20 b a bit up along the inner wall of the cascade. These tube parts are also provided with outlet openings for the fluidized bed medium, so that the walls are additionally fluidized with the coal.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Trocknen und Vorerhitzen von Kokskohle in der Wirbelschicht mittels indirektem Wärmeaustausch mit einem Heizmedium.
- Eine derartige Einrichtung ist bereits aus der DE-AS 23 42 184 bekannt, wobei Wasserdampf sowohl als Heizmedium als auch als Fliessbettmedium benutzt wird. Das Trocknen und Vorerhitzen der Kohle auf eine Temperatur von über 150 ° C erfolgt hierbei einstufig, so dass eine sehr intensive Wärmezufuhr erforderlich ist, die sich auf die Beschaffenheit der Kohle erfahrungsgemäss nachteilig auswirkt. So ist es möglich, dass hierbei ein Zusammenbacken oder Anbacken der Kohle an den Heizrohren eintritt. Ebenso kann ein örtliches Überhitzen der Kohlepartikel erfolgen, wodurch Veränderungen in den verkokungstechnischen Eigenschaften auftreten können.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so aus zubilden, dass eine schonende Behandlung der Kohle gewährleistet ist.
- Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mehreren, von der Kokskohle nacheinander durchlaufenden Kaskaden besteht, die jeweils vertikal angeordnete Heizrohre und an ihrem unteren Ende einen Anströmboden zur Erzeugung der Wirbelschicht aufweisen.
- Weitere Ausbildungsmöglichkeiten und Einzelheiten der erfindungsgemässen Einrichtung ergeben sich aus den vorliegenden Unteransprüchen und Zeichnungen .
- Es zeigen hierbei :
- Fig. 1 und 2 Seiten- und Vorderansicht einer Ausführungsform der vorgeschlagenen Einrichtung,
- Fig. 3 die Ausbildung einer Kaskade der Einrichtung nach Fig. 1 und 2 in grösserem Massstab,
- Fig. 4 und 5 eine Draufsicht auf und einen vertikalen Schnitt durch eine Ausführungsform des Anströmbodens.
- Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist die Einrichtung zum Trocknen und Vorerhitzen der Kokskohle drei übereinander angeordnete Kaskaden I, II und III auf. Jede dieser Kaskaden verjüngt sich nach unten pyramidenstumpfförmig und enthält im vorliegenden Fall drei übereinander liegende Rohrbündel A, B und C. Diese Bündel vertikaler Heizrohre haben jeweils über eine Zweigleitung 1 Anschluss an die Hauptzuführungsleitung 2 für das Heizmedium sowie über eine Zweigleitung 3 Anschluss an die Hauptabzugsleitung 4 des Heizmediums. Als Heizmedium kommen hierbei die verschiedensten gasförmigen Wärmeträger sowie Wasserdampf, beispielsweise Sattdampf von 20 bar, in Betracht.
- Zur Erzeugung der Wirbelschicht der zu behandelnden Kohle wird vorzugsweise Wasserdampf verwendet, der durch die Leitung 5 und die Zweigleitungen 6 den noch näher zu beschreibenden Anströmböden 7 zugeführt wird. Die Ableitung dieses Fliessbettmediums erfolgt durch die Zweigleitungen 8 und die Sammelleitung 9. Bei dieser Anordnung sind die einzelnen Kaskaden gasdicht voneinander getrennt. Es ist jedoch auch möglich, die Zufuhr des Fliessbettmediums nur am Fuss der erfindungs gemässen Einrichtung, d.h. am Anströmboden 7 der untersten Kaskade III vorzusehen. Das Fliessbettmedium durchströmt in diesem Falle diese Kaskade und gelangt durch den Anströmboden der mittleren Kaskade II direkt in diese und von dort in gleicher Weise in die oberste Kaskade I, welche sie schliesslich am oberen Ende verlässt. Bei dieser Anordnung ist also die oben erwähnte gasdichte Trennung der Kaskaden voneinander nicht gegeben.
- Die zu behandelnde Kohle wird zunächst in die oberste Kaskade 1 eingeleitet. die sie von oben nach unten durchwandert und die sie durch die Leitung 10 verlässt. Über die hiermit verbundene Zellenradschleuse 11 und die Leitung 12 gelangt sie dann in die mittlere Kaskade II und aus dieser wiederum durch die Leitung 13, die Zellenradschlause 14 und die Leitung 15 in die unterste Kaskade III. Aus dieser wird sie schliesslich mittels eines Schnekkenförderers 16 abtransportiert. Beim Durchlauf der drei Kaskaden wird die Kohle einer stufenweisen Wärmebehandlung unterworfen, wobei sie in der obersten Kaskade im wesentlichen vorgetrocknet wird, während in der mittleren Kaskade eine weitere Trocknung und Vorwärmung erfolgt und in der untersten Kaskade schliesslich die gewünschte Endtemperatur der Kohle eingestellt wird. Durch diese stufenweise Wärmebeaufschlagung wird eine äusserst schonende Behandlung der Kohle sichergestellt.
- In Fig. 3 ist eine Kaskade mit den Bündeln A, B und C vertikaler Heizrohre in grösserem Massstab dargestellt. Man erkennt die Zweigleitungen 1 für die Zufuhr des Heizmediums zu den einzelnen Bündeln. Diese Zweigleitunge haben Anschluss an die horizontalen Verteilerleitungen 17, die ihrerseits wiederum die vertikalen Heizrohre 18 speisen. Letztere -haben an ihrem unteren Ende Anschluss an die horizontalen Sammelleitungen 19 und diese an die bereits erwähnten Zweigleitungen 3 der Hauptabzugsleitung 4. Die vertikale Anordnung der Heizrohre ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn - wie erwähnt - Sattdampf als Heizmedium verwendet wird, da in diesem Fall eine gleichmässige Kondensation des Sattdampfes gewährleistet ist.
- Die Anströmböden 7 können von unterschiedlichster Bauart sein. Eine bevorzugte Ausführungeform der Anströmböden besteht, wie aus Fig. 4 und 5 ersichtlich, aus einer Anzahl nebeneinander angeordneter horizontaler Rohre, die mit nicht dargestellten Aus trittsöffnungen für das Fliessbettmedium versehen sind. Diese Austrittsöffnungen können beispielsweise einen Durchmesser von 5 mm aufweisen und sind bevorzugt an der Unterseite der Rohre angebracht. Dadurch wird verhindert, dass bei einer Unterbrechung der Zufuhr des Fliessbettmediums Kohle in die Rohre eintreten kann. Diese horizontalen Rohre sind durch die Verbindungsleitungen 21 mit der Zweigleitung 6 verbunden. Wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich, sind die Rohre 20 im vorliegenden Fall als Rohrteile 20 a bzw. 20 b ein Stück entlang der Innenwandung des Kaskade aufwärts geführt. Auch diese Rohrteile sind mit Austrittsöffnungen für das Fliessbettmedium versehen, so dass von den Wandungen her eine zusätzliche Fluidisierung der Kohle erfolgt.
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