EP0819901A1 - Braunkohlen-Trocknungsanlage - Google Patents

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EP0819901A1
EP0819901A1 EP96118517A EP96118517A EP0819901A1 EP 0819901 A1 EP0819901 A1 EP 0819901A1 EP 96118517 A EP96118517 A EP 96118517A EP 96118517 A EP96118517 A EP 96118517A EP 0819901 A1 EP0819901 A1 EP 0819901A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
unit
steam
drying
units
fluidized bed
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP96118517A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Dr.-Ing. Schaberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEA Waerme und Umwelttechnik GmbH
Original Assignee
GEA Waerme und Umwelttechnik GmbH
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Filing date
Publication date
Priority claimed from EP96111495A external-priority patent/EP0819900A1/de
Application filed by GEA Waerme und Umwelttechnik GmbH filed Critical GEA Waerme und Umwelttechnik GmbH
Priority to EP96118517A priority Critical patent/EP0819901A1/de
Priority to EP97105736A priority patent/EP0819902A1/de
Priority to EP97105735A priority patent/EP0819904A1/de
Publication of EP0819901A1 publication Critical patent/EP0819901A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/06—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
    • F26B3/08—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed
    • F26B3/084—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed with heat exchange taking place in the fluidised bed, e.g. combined direct and indirect heat exchange
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/06—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
    • F26B3/08—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed

Definitions

  • the invention relates to a system for steam fluidized bed drying broken raw lignite according to the Features in the preamble of claim 1.
  • the upstream is separate for this power plant technology Drying is essential.
  • Drying is essential. The possible increase in efficiency through an energetically favorable The greater the drying process, the higher the drying process water content to be reduced.
  • Each drying unit includes a modular design a trigger unit in a vertical stacking arrangement for dried brown coal, one nozzle base unit, one Heat exchanger unit, a steam fluidized bed dryer unit and a feed unit for raw lignite.
  • This concept ensures that the availability of a Power plant with more than 7500 operating hours per year is not affected by the coal predrying.
  • the object of the invention is one by the features in the preamble of the claim 1 characterized lignite drying plant to improve system technology and economically.
  • the internals are expediently by at least one single-layer grate bottom unit formed, as provided for in claim 3.
  • Such a grate floor unit can cross from the hydro-steam flow arranged profile bodies, such as angle irons and the like exist.
  • the arrangement and passage openings are targeted at the hydro-steam cycle depending on the system parameters Voted.
  • each heat exchanger unit comprises Heat exchanger tubes that go to the horizontal are inclined.
  • the heat exchanger tubes are fed with heating steam. This condenses on the inner walls due to the cooling heat transfer during drying. The inclination of the Heat exchanger tubes ensure a continuous drain the resulting condensate.
  • the fluidized bed or the large one Fluidized bed area of a drying unit divided on several, preferably two smaller areas in the Fluidized bed cells. In this way, stable and homogeneous fluid bed operating conditions guaranteed. This leads to intense heat transfer and one high drying success.
  • the two fluidized bed cells of a drying unit is assigned to a common bundle of heat exchanger tubes.
  • the heat exchanger tubes are through openings in guided the partition, so that the partition in addition Carrying and stabilizing function takes over.
  • the bundles are easily accessible from the outside. Steam pipes are not cut. This leads to in particular Maintenance or repair measures for advantages.
  • Elliptical heat exchanger tubes are preferably used Commitment. Elliptical tubes have the advantage that at same heating bed volume can be. They are also easy to clean, because adhering carbon particles easily detach.
  • the task unit then comprises at least one cellular wheel sluice, which is followed by a chain scraper conveyor is.
  • a chain scraper conveyor When connected from several drying units Drying lines are convenient several cellular wheel sluices and several chain scraper conveyors intended.
  • the cellular wheel sluices and the chain scraper conveyors are in a closed pre-treatment room arranged. This is above the Drying units and is therefore outside of the hydrocarbon atmosphere.
  • the pre-treatment room can be used in many different ways are heated, for example by means of steam or hot air.
  • the chain scraper conveyor is also heated possible.
  • the cold wet brown coal which withdrawn from a storage bunker and over the cellular wheel locks reaches the chain scraper conveyor, preheated will.
  • Preheating wet lignite improves their flow behavior and the tendency to stick is greatly reduced. Consequently, malfunctions prevented by dirt and blockages.
  • the preheating of the wet lignite contributes to further increase in stability in the fluidized bed at.
  • the wet lignite is removed from the fluidized bed cells Chain scraper conveyors fed via discharge chutes. There are openings in the bottom of the chain scraper conveyor for this purpose provided, the opening cross section adjustable by slide is. In this way, the application of the individual fluidized bed cells depending on the operating conditions being controlled.
  • the modular design of the drying units lets in high level of workshop manufacturing too. Every module is passed from a housing in which the function determining Internals can be integrated.
  • the modules preferably have Rectangular cross sections.
  • the prefabricated modules can be broken down completely or into smaller units without great logistical and transport engineering effort for Power plant location brought and installed there.
  • the construction of the respective module elements is different Performance sizes can be used without new designs to have to make.
  • the installation and removal of individual Components of the modules is simple. This also leads to a significant simplification of maintenance or repair work. Even if one drying unit fails the entire system can remain in operation.
  • drying units can be operated with low system pressures.
  • pressure vessels can be dispensed with.
  • this is from above via the feed unit continuously supplied raw lignite from the fluidizing medium flows from bottom to top.
  • a vortex medium becomes the hydro-steam expelled from the raw lignite utilized.
  • the amount of vortex medium and the Flow rates are adjusted so that the raw brown coal bed passes into the fluidized bed.
  • the Vortex speed is above the vortex point and remains approximately independent of the coal mass flow. This is achieved through a steam cycle, at least to overcome the flow losses another blower that is always part of the hydro steam in circulation.
  • Incoming steam becomes pressure dependent overheated with a small temperature difference.
  • the weight of the lignite grains is in the fluidized bed by the opposite flow force of the vortex medium almost canceled.
  • the fluidized Lignite coal then behaves like a liquid and flows through the heat exchanger unit. Here an intensive heat transfer takes place high turbulence instead and that contained in the raw lignite Water is evaporated. This way, a reliable one Drying the raw lignite to almost any residual water content can be achieved.
  • Steam collecting chamber formed dryer line can furthermore the nozzle base units, the heat exchanger units and the steam fluidized bed dryer units two drying units arranged side by side each have a common partition.
  • At least the outer walls of the steam fluidized bed dryer units, the steam collection chamber, the feed units and / or the extraction units can be heated be designed. In this way, caking can occur be avoided on the inner surfaces.
  • the heating temperature is chosen so that it is above the condensation temperature of the hydro-steam contained in the system. Condensation of the steam on the inner surfaces becomes consequently prevents and sticking of coal dust in Condensate film prevented.
  • the heating is expediently laid externally Heating pipe coils realized.
  • FIGs 1 to 3 show one out of a total of eight Drying units 1-8 existing dryer line 9. How the individual can be seen from FIG Drying units 1-8 in pairs in groups 10, 11, 12, 13 interconnected.
  • Figure 2 illustrates the Construction of a drying unit 1-8.
  • a trigger unit is arranged vertically one above the other 14 for dried brown coal TBK, a nozzle base unit 15, a heat exchanger unit 16, a steam fluidized bed dryer unit 17 and a task unit 18 for the wet raw lignite FBK.
  • Each heat exchanger unit 16 is vertical by one aligned partition 19 in two vertically aligned Fluidized bed cells 20, 21 divided. With that, dryer street 9 shown here a total of sixteen Fluid bed cells 20, 21.
  • a common vapor collection chamber 22 is arranged above the steam fluidized bed dryer units 17 .
  • Output side of the steam fluidized bed dryer units 17 are internals 23 in the form of grate floor units 24 intended.
  • the grate floor units 24 consist of two Layers of one another and offset from one another Angle profiles 25.
  • the internals 23 cause one Pressure loss in the drying units 1-8, so that a Uniformization of the volume flow in all drying units 1-8 is done.
  • all drying units 1-8 always almost the same amount of hydro-steam KWD deducted, regardless of how far the individual drying units 1-8 from the location the outlet 26 of the vapor collection chamber 22 are removed.
  • the internals 23 take on a cleaning function, entrained dust from your hydro-steam KWD is deposited on them.
  • Purified hydro-steam KWD is used as a fluidizing medium WM returned to the system via the nozzle base unit 15. Furthermore, the cleaned and heated hydro steam KWD as heating steam HD for the heat exchanger unit 16 can be used.
  • each drying unit becomes 1-8 damp Lignite FBK in a grain size range from 0 to 10 mm fed by the task unit 18.
  • the feed unit 18 is carried out from the bunker 27 Wet brown coal fed FBK. Arrived from bunker 27 the wet lignite FBK via four bunker funnels 28-31 in four rotary locks 32-35. These give the wet lignite FBK on four chain scraper conveyors 36-39.
  • the rotary valve 32-35 and the chain scraper conveyor 36-39 are in a closed pre-treatment room 40, the drying units above 1-8 the steam collection chamber 22 is arranged.
  • the pre-treatment room 40 can be heated so that preheating the FBK wet brown coal can be made.
  • the Preheating improves the flow behavior of the wet lignite FBK. Since the pre-treatment room 40 is outside the hydro-steam atmosphere, it can easily also during the operation of the drying system Maintenance or repair purposes.
  • the FBK passes through the discharge chutes 41, 42 Steam collection chamber 22 and enters the steam fluidized bed dryer unit 17th
  • the wet lignite FBK then falls down against it upward flowing vortex medium WM.
  • a vortex medium WM comes the expelled from the FBK wet brown coal and cleaned hydro-steam KWD used.
  • the steam fluidized bed dryer unit 17 comprises one Chamber 53 which widens in a trapezoidal shape.
  • the cross-sectional expansion will reduce the speed of the hydro-steam flowing upwards KWD reached. This will remove fine grain reduced.
  • the heat exchanger unit 16 is arranged below the steam fluidized bed dryer unit 17 below the heat exchanger unit 16 is arranged below the Heat exchanger unit 16 is arranged. Above the Heat exchanger unit 16 passes the brown coal bed into the fluidized bed through the heat exchanger unit 16 continues. The fluidized brown coal then flows through the fluidized bed cells 20, 21.
  • Heat exchanger tubes 56, 57 integrated. Every heat exchanger tube 56, 57 has longitudinal tube sections inclined to the horizontal 58, 59 on the vertical pipe sections 60, 61 merge.
  • the heat exchanger tubes 56, 57 summarized in a tube sheet 62.
  • the steam distribution chamber 63, 64 and the condensate collection chambers 65, 66 each bundle 54, 55 are arranged on the same side.
  • Via a steam manifold 67 and the manifold 68 is fed to the steam distribution chambers 63, 64 heating steam HD.
  • the condensate K occurs into the condensate collection chambers 65, 66 and is about deductions 69, 70 removed.
  • Each heat exchanger unit 16 is separated by a partition 19 divided into two fluidized bed cells 20, 21.
  • the Partition 19 is penetrated by bundles 54, 55.
  • the partition 19 to the cross section of the Heat exchanger tubes 56, 57 provided adapted openings.
  • the heat exchanger tubes 56, 57 are through the openings passed through. They are carried by the partition 19 and stabilized.
  • a unit from bundles 54, 55, partition 19, tube sheet 62 and steam collecting chambers 63, 64 and condensate collecting chambers 65, 66 can be pre-assembled in the heat exchanger unit 16 can be installed transversely.
  • nozzle base unit 15 there are two grate nozzle bases 71, 72 incorporated. As shown in Figure 4, everyone exists Grate nozzle base 71, 72 from a row parallel and side by side horizontal nozzle pipes 73.
  • the grate nozzle bottoms 71, 72 are inserted into the nozzle base unit from one side 15 inserted.
  • the loading of the grate nozzle bottoms 71, 72 with vortex medium WM is carried out from the vortex medium ring line 74 from via the feed lines 75, 76 and the Distribution lines 77, 78.
  • the vortex medium WM then occurs out through nozzles 79 and flows up through the fluidized bed cells 20, 21.
  • FIG. 5 shows the structure of a nozzle 79.
  • the nozzle 79 includes a nozzle tube 73 fixed to the vertically upward nozzle 80, which by a Cap 81 is closed. At the top 82 are radial Nozzle openings 83, 84 arranged.
  • the vortex medium WM passes through an opening 85 in the nozzle tube 73 in the nozzle 80 and flows through the nozzle openings 83, 84 radially. This is where the vortex medium gets WM in a between socket 80 and cap wall 86 located in the annular space 87. In the annular space 87, the vortex medium WM first flow downwards before crossing the Annular gap 88 can emerge. Through this training the Nozzle 79 is avoided that fine-grained brown coal in the Nozzle openings 83, 84 can flow. This will cause constipation the nozzle tubes 73 prevented.
  • hydro-steam KWD as a fluidizing medium WM on the nozzle base unit 15 and the grate nozzle bases 71, 72 initiated. This depends on the pressure overheated with a small temperature difference.
  • Hydro-steam KWD flows through the wet lignite FBK on the way through the heat exchanger unit 16 or the fluidized bed cells 20, 21 and the steam fluidized bed dryer unit 17 from bottom to top.
  • the lignite to be dried is Hydro-steam KWD in a suspended state transferred.
  • the amount of hydro-steam introduced KWD and the inflow speed are designed so that in Area above the heat exchanger unit 16 a homogeneous fluidized bed is created, which is characterized by the heat exchanger unit 16 or the fluidized bed cells 20, 21 continues. There is extraordinary in this flight stream favorable conditions for heat transfer. On the way through the heat exchanger unit 16 is from the downward flowing brown coal evaporates hydrocarbon and the water content is reduced to approx. 10% residual moisture.
  • the driven hydro-steam KWD of all drying units 1-8 then gets into the steam collection chamber 22 and from there via outlet 26 for aftertreatment.
  • Excess steam can flow from the circulatory system to the Balance the mass balance to be taken to the pressure to keep constant in the drying units 1-8.
  • Excess steam can be used as heating steam HD or otherwise will.
  • a trigger unit 14 is two Drying units 1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8 assigned.
  • the withdrawal takes place via a screw conveyor 89 with two oppositely aligned spiral sections 90, 91 and a rotary valve 92.
  • the side walls 93, 94 of the trigger unit 14 are in the direction of the screw conveyor 89 inclined so that the dried brown coal TBK easily can flow to the screw conveyor 89.
  • the cellular wheel locks 92 of the individual extraction units 14 carry the dry lignite TBK on a discharge conveyor 95 from where the dry brown coal TBK to Further use in the power plant process is brought.
  • a discharge conveyor 95 extends below the drying units 1-8 in an encapsulated discharge space 96, which, if necessary, for inerting and / or cooling the Dry lignite TBK can be used.
  • the drying unit 101 consists of functionally coordinated Modules with trigger unit 102, nozzle base unit 103, heat exchanger unit 104, steam fluidized bed dryer unit 105 and task unit 106.
  • drying units 101 are in turn one Lignite drying plant interconnected.
  • the too drying amount of wet brown coal for a power plant is divided into several drying units 101.
  • All drying units 101 have a common steam collecting chamber 107 above the steam fluidized bed dryer unit 105 assigned. Are in the transition area flow-comparing internals 108 provided to to generate a pressure loss in the drying units 101.
  • the heat exchanger unit 104 comprises three one above the other lying bundles 109, 110, 111 configured in a V-shape Heat exchanger tubes 112. Are on the inlet and outlet side the heat exchanger tubes 112 of each bundle 109, 110, 111 in summarized a tube sheet 113. Furthermore, the heat exchanger tubes 112 in, a support structure 114 horizontally aligned support beam 115 and vertical Support structures 116 arranged. Steam distribution chamber 117 and Condensate collection chamber 118 of each bundle 109, 110, 111 are arranged on the same side. Two on top of each other lying bundles 109, 110 and 110, 111 are mutually offset by 180 °.
  • the heat exchanger unit 104 is separated by partitions 119 divided into two fluidized bed cells 120, 121.
  • the Partitions 119 are of the heat exchanger tubes 112 of the Bundles 109, 110, 111 interspersed.
  • lignite FBK is used by the feed unit 106 via a rotary valve 122 and a screw conveyor 123 fed. Via the feed chutes 124, 125 the wet lignite FBK gets into the steam fluidized bed dryer unit 105 and goes into the fluidized bed here about. The wet lignite FBK flows downwards the upward flowing fluidizing medium WM through the fluidized bed cells 121, 122. In this way the hydro expelled.
  • the outer walls 128, 129 heatable.
  • heating coils for this 130, 131 laid on the outer walls 128, 129 the overview in the present embodiment for the sake of it, however, are only indicated.
  • the deduction unit too and the feed unit can be designed to be heatable.
  • the extraction of the dried lignite TBK for further use takes place via the trigger unit 102.

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Abstract

Bei einer Braunkohlentrocknungsanlage wird zur Gewährleistung eines stündlichen Durchsatzes von 120 Tonnen vorgeschlagen, die erforderliche Kohlemenge auf eine Trocknerstraße (9), bestehend aus mehreren Trocknungsaggregaten (1-8) aufzuteilen. Die Trocknungsaggregate (1-8) sind modular aufgebaut und weisen jeweils in vertikaler Übereinanderanordnung eine Abzugseinheit (14) für getrocknete Braunkohle (TBK), eine Düsenboden-Einheit (15), eine Wärmeübertrager-Einheit (16) und eine Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheit (17) sowie eine Aufgabeeinheit (7) für die Feuchtbraunkohle (FBK) auf. Alle Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheiten (17) der Trocknungsaggregate (1-8) münden in eine gemeinsame Dampfsammelkammer (22), über die der Kohlenwasser-Dampf (KWD) abgezogen und der Nachbehandlung zugeführt wird. Auf diese Weise wird das Rohrleitungssystem für die Kohlenwasser-Dampfführung der Trocknerstraße (9) vereinfacht und betriebstechnisch verbessert. Weiterhin werden die Anlagenkosten sowie die Betriebs- und Unterhaltungskosten der Braunkohlentrocknungsanlage verringert. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Dampf-Wirbelschicht-Trocknung gebrochener Rohbraunkohle gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
Als konsequente Weiterentwicklung der Braunkohleverstromung ist der Einsatz von Kraftwerken großer Leistung und vorgeschalteter Trocknung der Rohbraunkohle anzusehen.
Merkmale für Braunkohle-Trocknungsanlagen sind:
  • der hohe Wassergehalt von 50 % - 60 % der Rohbraunkohle,
  • der erforderliche niedrige Wassergehalt für Folgeprodukte, wie Briketts, Koks oder Kohlenstaub von 12 % - 18 % für eine stoffliche Nutzung,
  • der erforderliche niedrige Wassergehalt für eine rationelle energetische Nutzung in Verbrennungsanlagen in einem Dampfkraftwerksprozeß, einem Gas-Dampf-Kombiprozeß mit integrierter vorgeschalteter Kohlevergasung- oder Druckwirbelschichtverbrennungsanlage.
Für diese Kraftwerkstechnik ist die vorgeschaltete separate Trocknung unbedingt erforderlich. Die mögliche Wirkungsgradsteigerung durch ein energetisch günstiges Trocknungsverfahren ist dabei um so höher, je größer der zu reduzierende Wassergehalt ist.
Neben der Trocknung in Röhrentrocknern ist auch die Dampf-Wirbelschicht-Trocknung der gebrochenen Rohbraunkohle bekannt. Solche Dampf-Wirbelschicht-Trockner gehören unter anderem durch die DE-OS 37 24 960 oder die DD 224 649 A1 zum Stand der Technik. Dabei wird die gebrochene Rohbraunkohle unter Verwendung von Dampf als Wirbelmedium fluidisiert. Durch Kontakt der Rohbraunkohle mit der Wärmeübertragerwand und durch konvektive Wärmeübertragung des entstehenden Kohlewasserdampfs sowie der sogenannten Schleppluft wird die Rohbraunkohle erhitzt und Wasser ausgetrieben.
Zukünftig wird die Leistung von Braunkohlenkraftwerken immer mehr steigen. Die bislang angewandten Braunkohlentrocknungsverfahren werden den dann gestellten Forderungen nur noch bedingt standhalten können, da Trocknungsanlagen integriert in Kraftwerken mit Trocknerdurchsätzen von 120 t/h Rohkohle angestrebt sind. Zur Gewährleistung einer höchstmöglichen Verfügbarkeit und Betriebsablaufsicherheit der Kraftwerksblöcke wird im Rahmen einer älteren, aber nicht vorveröffentlichten europäischen Patentanmeldung vorgeschlagen, die erforderliche Kohlemenge auf eine Trocknerstraße, bestehend aus mehreren Trocknungsaggregaten aufzuteilen.
Hierbei umfaßt jedes Trocknungsaggregat in Modulbauweise in vertikaler Übereinanderanordnung eine Abzugseinheit für getrocknete Braunkohle, eine Düsenboden-Einheit, eine Wärmeübertrager-Einheit, eine Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheit sowie eine Aufgabeeinheit für die Rohbraunkohle.
Dieses Konzept gewährleistet, daß die Verfügbarkeit eines Kraftwerks mit mehr als 7500 Betriebsstunden pro Jahr durch die Kohlevortrocknung nicht beeinflußt wird.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine durch die Merkmale im Oberbegriff des Anspruchs 1 charakterisierte Braunkohlentrocknungsanlage anlagentechnisch und wirtschaftlich weiter zu verbessern.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.
Danach münden alle Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheiten der einzelnen Trocknungsaggregate in eine gemeinsame Dampfsammelkammer. Über die Dampfsammelkammer wird der Kohlenwasser-Dampf der einzelnen Trocknungsaggregate abgezogen und einer entsprechenden Nachbehandlung mit einer Entstaubungs- bzw. Filteranlage und/oder einer Überhitzungsvorrichtung zugeführt.
Hierdurch wird die ansonsten erforderliche Anzahl von separaten Rohrleitungen für die Kohlenwasser-Dampfführung aus den Trocknungsaggregaten und die Anzahl der Anschlüsse und Ventile reduziert. Dies führt zu einer anlagentechnischen Verbesserung der Braunkohlentrocknungsanlage. Auch die Anlagenkosten sowie die Betriebs- und Unterhaltungskosten der Braunkohlentrocknungsanlage werden durch diese Maßnahme verringert. Desweiteren wird eine Wirkungsgradsteigerung erreicht, da durch die Dampfsammelkammer eine strömungsvergleichmäßigende Wirkung auf der Dampfabstromseite erzielt wird.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des allgemeinen Erfindungsgedankens ist in den Merkmalen des Anspruchs 2 zu sehen, wonach ausgangsseitig der Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheiten strömungsvergleichmäßigenden Einbauten angeordnet sind.
Durch den Druckverlust, den die Einbauten bewirken, wird eine Vergleichmäßigung der Strömungsverhältnisse in allen Trocknungsaggregaten erreicht. Dies führt dazu, daß aus allen Trocknungsaggregaten annähernd gleich viel Kohlenwasser-Dampf abgezogen wird, unabhängig vom Ort des Abzugs.
Desweiteren wird an den Einbauten von der Strömung mitgerissener Staub abgeschieden. Hierdurch werden nicht nur die Nutzleistung eines Trocknungsaggregats erhöht, sondern auch nachgeschaltete Entstaubungsanlagen entlastet. Insgesamt wird so die Belastung des gesamten Dampfkreislaufs einer Anlage durch Kohlenstaub reduziert.
Zweckmäßigerweise werden die Einbauten durch eine mindestens einlagig ausgebildete Rostbodeneinheit gebildet, wie dies Anspruch 3 vorsieht.
Eine solche Rostbodeneinheit kann aus quer zum Kohlenwasser-Dampfstrom angeordneten Profilkörpern, wie Winkeleisen und ähnlichem bestehen. Die Anordnung und Durchlaßöffnungen werden hierbei gezielt auf den Kohlenwasser-Dampfkreislauf in Abhängigkeit von den Anlagenparametern abgestimmt.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 4 umfaßt jede Wärmeübertrager-Einheit Wärmetauscherrohre, die zur Horizontalen geneigt angeordnet sind.
Die Wärmetauscherrohre werden mit Heizdampf beschickt. Dieser kondensiert an den Innenwänden durch die Abkühlung beim Wärmeübergang während der Trocknung. Die Neigung der Wärmetauscherrohre sorgt für einen kontinuierlichen Abfluß des hierbei anfallenden Kondensats.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist in den Merkmalen des Anspruchs 5 charakterisiert. Danach wird jede Wärmeübertrager-Einheit durch eine vertikale Trennwand in wenigstens zwei Wirbelschichtzellen unterteilt. In die Wärmeübertrager-Einheit ist ferner mindestens ein Bündel von U- bzw. V-förmig konfigurierten Wärmetauscherrohren integriert. Die Wärmetauscherrohre durchsetzen die Trennwand.
Durch die Trennwand wird das Wirbelbett bzw. die große Wirbelschichtfläche eines Trocknungsaggregates aufgeteilt auf mehrere, vorzugsweise zwei kleinere Flächen in den Wirbelschichtzellen. Auf diese Weise werden stabile und homogene Wirbelschichtbetriebsverhältnisse gewährleistet. Dies führt zu einer intensiven Wärmeübertragung und einem hohen Trocknungserfolg.
Den beiden Wirbelschichtzellen eines Trocknungsaggregats ist ein gemeinsames Bündel von Wärmetauscherrohren zugeordnet. Die Wärmetauscherrohre werden durch Öffnungen in der Trennwand geführt, so daß die Trennwand zusätzlich Trag- und Stabilisierungsfunktion übernimmt.
Durch die haarnadelartige Ausführung der Wärmetauscherrohre werden Dehnungsprobleme infolge von Temperaturschwankungen im Betrieb vermieden. Auch wird so erreicht, daß mit dem Heizmedium die Wirbelschicht jeweils zweimal gekreuzt wird. Hierdurch ergibt sich eine Temperaturvergleichmäßigung in der Wirbelschicht.
Die Bündel sind von außen gut zugänglich. Dampfleitungen werden nicht geschnitten. Dies führt insbesondere bei Wartungs- oder Reparaturmaßnahmen zu Vorteilen.
Vorzugsweise kommen elliptische Wärmetauscherrohre zum Einsatz. Elliptische Rohre haben den Vorteil, daß bei gleichem Volumen des Wirbelbetts mehr Heizfläche untergebracht werden kann. Ferner sind sie einfach zu reinigen, da sich anhaftende Kohlepartikel leicht ablösen.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Aufgabeeinheit für die Rohbraunkohle ist in den Merkmalen des Anspruchs 6 charakterisiert.
Danach umfaßt die Aufgabeeinheit mindestens eine Zellenradschleuse, der ein Kettenkratzerförderer nachgeschaltet ist. Bei einer aus mehreren Trocknungsaggregaten zusammengeschalteten Trocknungsstraße sind zweckmäßigerweise mehrere Zellenradschleusen und mehrere Kettenkratzerförderer vorgesehen. Die Zellenradschleusen und die Kettenkratzerförderer sind in einem abgeschlossenen Vorbehandlungsraum angeordet. Dieser befindet sich oberhalb der Trocknungsaggregate und liegt damit außerhalb der Kohlenwasserdampfatmosphäre.
Der Vorbehandlungsraum kann auf unterschiedlichste Weise beheizt werden, beispielsweise mittels Dampf oder Heißluft. Auch eine Beheizung der Kettenkratzerförderer ist möglich. Hierdurch kann die kalte Feuchtbraunkohle, die aus einem Vorratsbunker abgezogen und über die Zellenradschleusen auf die Kettenkratzerförderer gelangt, vorgewärmt werden. Die Vorwärmung der Feuchtbraunkohle verbessert deren Fließverhalten und die Neigung zum Anbacken wird stark verringert. Folglich wird Betriebsstörungen durch Verschmutzungen und Verstopfungen vorgebeugt.
Ferner trägt die Vorwärmung der Feuchtbraunkohle zu einer weiteren Steigerung der Stabilität in der Wirbelschicht bei.
Die Feuchtbraunkohle wird den Wirbelschichtzellen vom Kettenkratzerförderer über Austragsschurren zugeleitet. Hierzu sind im Boden des Kettenkratzerförderers Öffnungen vorgesehen, deren Öffnungsquerschnitt durch Schieber einstellbar ist. Auf diese Weise kann die Beaufschlagung der einzelnen Wirbelschichtzellen in Abhängigkeit von den Betriebsverhältnissen gesteuert werden.
Der modulartige Aufbau der Trocknungsaggregate läßt ein hohes Maß an Werkstattfertigung zu. Jedes Modul besteht aus einem Gehäuse, in welches die funktionsbestimmenden Einbauten integrierbar sind. Vorzugsweise weisen die Module Rechteckquerschnitte auf. Die vorgefertigten Module können komplett oder in kleineren Einheiten zerlegt ohne großen logistischen und transporttechnischen Aufwand zum Kraftwerksstandort gebracht und dort installiert werden. Die Bauweise der jeweiligen Modulelemente ist für verschiedene Leistungsgrößen verwendbar, ohne Neukonstruktionen vornehmen zu müssen. Der Ein- und Ausbau einzelner Komponenten der Module ist einfach. Dies führt auch zu einer wesentlichen Erleichterung von Wartungs- oder Reparaturarbeiten. Selbst bei Ausfall eines Trocknungsaggregats kann die Gesamtanlage in Betrieb bleiben.
Verfahrenstechnisch vorteilhaft ist, daß die Trocknungsaggregate mit geringen Systemdrücken betrieben werden. Auf den Einsatz von aufwendigen kosten- und fertigungsintensiven Druckgefäßen kann verzichtet werden.
Im Trocknungsaggregat wird die von oben über die Aufgabeeinheit kontinuierlich zugeführte Rohbraunkohle vom Wirbelmedium von unten nach oben durchströmt. Als Wirbelmedium wird der aus der Rohbraunkohle ausgetriebene Kohlenwasser-Dampf genutzt. Die Menge an Wirbelmedium und die Strömungsgeschwindigkeit sind so abgestimmt, daß die Rohbraunkohlenschüttung in die Wirbelschicht übergeht. Die Wirbelgeschwindigkeit liegt dabei oberhalb des Wirbelpunkts und bleibt in etwa konstant unabhängig vom Kohlemassestrom. Erreicht wird das durch einen Dampfkreislauf, zu dem mindestens zur Überwindung der Strömungsverluste noch ein Gebläse gehört, das immer einen Teil des Kohlenwasser-Dampfs im Kreislauf fördert. Der in die Trocknungsaggregate hineinströmende Dampf wird druckabhängig mit einer geringen Temperaturdifferenz überhitzt.
In der Wirbelschicht wird die Gewichtskraft der Braunkohlenkörner durch die entgegengesetzt gerichtete Strömungskraft des Wirbelmediums nahezu aufgehoben. Die fluidisierte Braunkohlenschüttung verhält sich dann flüssigkeitsähnlich und fließt durch die Wärmeübertrager-Einheit. Hier findet eine intensive Wärmeübertragung durch hohe Turbulenz statt und das in der Rohbraunkohle enthaltene Wasser wird verdampft. Auf diese Weise kann eine zuverlässige Trocknung der Rohbraunkohle auf einen nahezu beliebigen Restwassergehalt erreicht werden.
Bei einer aus mehreren Trocknungsaggregaten mit gemeinsamer Dampfsammelkammer gebildeten Trocknerstraße können ferner die Düsenboden-Einheiten, die Wärmeübertrager-Einheiten und die Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheiten zweier nebeneinander angeordneter Trocknungsaggregate jeweils eine gemeinsame Trennwand aufweisen.
Dieser Aufbau ist sowohl anlagentechnisch als auch wirtschaftlich rationell.
Optional können auch mindestens die Außenwände der Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheiten, der Dampfsammelkammer, der Aufgabeeinheiten und/oder der Abzugseinheiten beheizbar ausgestaltet sein. Auf diese Weise können Anbackungen an den Innenflächen vermieden werden. Die Heiztemperatur wird so gewählt, daß sie oberhalb der Kondensationstemperatur des im System geführten Kohlenwasser-Dampfs liegt. Eine Kondensation des, Dampfs an den Innenflächen wird folglich verhindert und ein Anhaften von Kohlenstaub in Kondensatfilm unterbunden.
Zweckmäßigerweise wird die Beheizung durch außen verlegte Heizrohrschlangen realisiert.
Im folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen
Figur 1
eine Trocknungsanlage in der Seitenansicht;
Figur 2
einen vertikalen Querschnitt durch die Anlage;
Figur 3
einen horizontalen Querschnitt durch die Darstellung der Figur 1 entlang der Linie A-A;
Figur 4
eine Draufsicht auf einen Rostdüsenboden;
Figur 5
die Düse eines Düsenrohrs im Vertikalschnitt und
Figur 6
ebenfalls im vertikalen Querschnitt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine aus insgesamt acht Trocknungsaggregaten 1-8 bestehende Trocknerstraße 9. Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, sind die einzelnen Trocknungsaggregate 1-8 jeweils zu zweit in Gruppen 10, 11, 12, 13 zusammengeschaltet. Figur 2 verdeutlicht den Aufbau eines Trocknungsaggregats 1-8.
In vertikaler Übereinanderanordnung ist eine Abzugseinheit 14 für getrocknete Braunkohle TBK, eine Düsenboden-Einheit 15, eine Wärmeübertrager-Einheit 16, eine Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheit 17 sowie eine Aufgabeeinheit 18 für die feuchte Rohbraunkohle FBK zu erkennen.
Jede Wärmeübertrager-Einheit 16 wird durch eine vertikal ausgerichtete Trennwand 19 in zwei vertikal ausgerichtete Wirbelschichtzellen 20, 21 unterteilt. Damit besitzt die hier dargestellte Trocknerstraße 9 insgesamt sechzehn Wirbelschichtzellen 20, 21.
Oberhalb der Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheiten 17 ist eine gemeinsame Dampfsammelkammer 22 angeordnet. Ausgangsseitig der Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheiten 17 sind Einbauten 23 in Form von Rostbodeneinheiten 24 vorgesehen. Die Rostbodeneinheiten 24 bestehen aus zwei Lagen von übereinander und versetzt zueinander angeordneter Winkelprofile 25. Die Einbauten 23 bewirken einen Druckverlust in den Trocknungsaggregaten 1-8, so daß eine Vergleichmäßigung des Volumenstroms in allen Trocknungsaggregaten 1-8 erfolgt. Demzufolge wird aus allen Trocknungsaggregaten 1-8 stets annähernd gleich viel Kohlenwasser-Dampf KWD abgezogen, und zwar unabhängig davon, wie weit die einzelnen Trocknungsaggregate 1-8 vom Ort des Auslasses 26 der Dampfsammelkammer 22 entfernt sind.
Ferner übernehmen die Einbauten 23 eine Reinigungsfunktion, da mitgerissener Staub aus dein Kohlenwasser-Dampf KWD an ihnen abgeschieden wird.
Über die Dampfsammelkammer 22 wird der aus den Trocknungsaggregaten 1-8 austretende Kohlenwasser-Dampf KWD abgezogen und durch den Auslaß 26 einer hier nicht dargestellten Nachbehandlung mit Entstaubung, Zwischenüberhitzung und Kreislaufgebläse zugeführt.
Gereinigter Kohlenwasser-Dampf KWD wird als Wirbelmedium WM über die Düsenboden-Einheit 15 in das System zurückgeführt. Weiterhin kann der gereinigte und aufgeheizte Kohlenwasser-Dampf KWD als Heizdampf HD für die Wärmeübertrager-Einheit 16 genutzt werden.
Im Betrieb wird jedem Trocknungsaggregat 1-8 feuchte Braunkohle FBK in einem Körnungsband von 0 bis 10 mm durch die Aufgabeeinheit 18 zugeführt.
Hierzu wird die Aufgabeeinheit 18 vom Bunker 27 aus mit Feuchtbraunkohle FBK beschickt. Vom Bunker 27 aus gelangt die Feuchtbraunkohle FBK über vier Bunkertrichter 28-31 in vier Zellenradschleusen 32-35. Diese geben die Feuchtbraunkohle FBK auf vier Kettenkratzerförderer 36-39 auf.
Die Zellenradschleusen 32-35 und die Kettenkratzerförderer 36-39 befinden sich in einem geschlossenen Vorbehandlungsraum 40, der oberhalb Trocknungsaggregate 1-8 über der Dampfsammelkammer 22 angeordnet ist. Der Vorbehandlungsraum 40 kann beheizt werden, so daß eine Vorwärmung der Feuchtbraunkohle FBK vorgenommen werden kann. Die Vorwärmung verbessert das Fließverhalten der Feuchtbraunkohle FBK. Da sich der Vorbehandlungsraum 40 außerhalb der Kohlenwasser-Dampfatmosphäre befindet, kann er problemlos auch während des Betriebs der Trocknungsanlage zu Wartungs- oder Reparaturzwecken betreten werden.
Von den Kettenförderern 36-39 wird die Feuchtbraunkohle FBK über Austragsschurren 41, 42 in die Wirbelschichtzellen 20, 21 geleitet. Hierzu befinden sich in den Böden 43-46 der Kettenförderer 36-39 Öffnungen 47, 48 oberhalb der Austragsschurren 41, 42. Der Öffnungsquerschnitt der Öffnungen 47, 48 ist mittels Schiebern 49, 50 einstellbar. Durch Verstellen der Schieber 49, 50 wird die den einzelnen Wirbelschichtzellen 20, 21 im Betrieb zugeführte Feuchtbraunkohle FBK mengenbedarfsgerecht reguliert. Die Steuerung erfolgt prozeßautomatisiert von einer zentralen Betriebsleitstelle aus. Die Schieberantriebe sind mit 51, 52 bezeichnet.
Über die Austragsschurren 41, 42 passiert die FBK die Dampfsammelkammer 22 und gelangt in die Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheit 17.
Die Feuchtbraunkohle FBK fällt dann abwärts gegen das aufwärts strömende Wirbelmedium WM. Als Wirbelmedium WM kommt der aus der Feuchtbraunkohle FBK ausgetriebene und gereinigte Kohlenwasser-Dampf KWD zum Einsatz.
Die Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheit 17 umfaßt eine sich nach oben hin trapezförmig erweiternde Kammer 53. Durch die Querschnittserweiterung wird eine Geschwindigkeitsabsenkung des aufwärts strömenden Kohlenwasser-Dampfs KWD erreicht. Hierdurch wird der Austrag von Feinkorn reduziert.
Unterhalb der Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheit 17 ist die Wärmeübertrager-Einheit 16 angeordnet. Oberhalb der Wärmeübertrager-Einheit 16 geht die Braunkohlenschüttung in die Wirbelschicht über, die sich durch die Wärmeübertrager-Einheit 16 fortsetzt. Die fluidisierte Braunkohle fließt dann durch die Wirbelschichtzellen 20, 21.
In die Wärmeübertrager-Einheit 16 sind zwei ineinander geschachtelte Bündel 54, 55 von U-förmig konfigurierten Wärmetauscherrohren 56, 57 integriert. Jedes Wärmetauscherrohr 56, 57 weist zur Horizontalen geneigte Längsrohrabschnitte 58, 59 auf, die über Vertikalrohrabschnitte 60, 61 ineinander übergehen.
Einlaß- bzw. auslaßseitig sind die Wärmetauscherrohre 56, 57 in einem Rohrboden 62 zusammengefaßt. Die Dampfverteilerkammer 63, 64 und die Kondensatsammelkammern 65, 66 jedes Bündels 54, 55 sind auf derselben Seite angeordnet. Über eine Dampfsammelleitung 67 und die Verteilerleitung 68 wird den Dampfverteilerkammern 63, 64 Heizdampf HD zugeführt. Dieser durchströmt die Wärmetauscherrohre 56, 57, wobei deren Neigung für einen kontinuierlichen Abfluß des anfallenden Kondensats K sorgt. Das Kondensat K tritt in die Kondensatsammelkammern 65, 66 aus und wird über die Abzüge 69, 70 abgeführt.
Durch die U-förmige Haarnadelkonfiguration der Wärmetauscherrohre 56, 57 sind Dehnungen aufgrund von Temperaturänderungen unschädlich.
Jede Wärmeübertrager-Einheit 16 wird von einer Trennwand 19 in zwei Wirbelschichtzellen 20, 21 unterteilt. Die Trennwand 19 wird von den Bündeln 54, 55 durchsetzt. Hierzu sind in der Trennwand 19 an den Querschnitt der Wärmetauscherrohre 56, 57 angepaßte Öffnungen vorgesehen. Durch die Öffnungen sind die Wärmetauscherrohre 56, 57 hindurch geführt. Sie werden so von der Trennwand 19 getragen und stabilisiert.
Eine Einheit aus Bündeln 54, 55, Trennwand 19, Rohrboden 62 sowie Dampfsammelkammern 63, 64 und Kondensatsammelkammern 65, 66 kann vormontiert in die Wärmeübertragereinheit 16 quer eingebaut werden.
In der Düsenboden-Einheit 15 sind zwei Rostdüsenböden 71, 72 eingegliedert. Wie die Figur 4 zeigt, besteht jeder Rostdüsenboden 71, 72 aus einer Reihe parallel nebeneinander liegender Düsenrohre 73. Die Rostdüsenböden 71, 72 werden jeweils von einer Seite in die Düsenboden-Einheit 15 eingeschoben. Die Beschickung der Rostdüsenböden 71, 72 mit Wirbelmedium WM erfolgt von der Wirbelmediumringleitung 74 aus über die Zuleitungen 75, 76 und die Verteilerleitungen 77, 78. Das Wirbelmedium WM tritt dann über Düsen 79 aus und strömt aufwärts durch die Wirbelschichtzellen 20, 21.
Die Figur 5 zeigt den Aufbau einer Düse 79.
Die Düse 79 umfaßt einen am Düsenrohr 73 festgelegten, vertikal nach oben gerichteten Stutzen 80, der durch eine Kappe 81 verschlossen ist. Am oberen Ende 82 sind radiale Düsenöffnungen 83, 84 angeordnet.
Das Wirbelmedium WM gelangt durch eine Öffnung 85 im Düsenrohr 73 in den Stutzen 80 und strömt durch die Düsenöffnungen 83, 84 radial aus. Hier gelangt das Wirbelmedium WM in einen zwischen Stutzen 80 und Kappenwand 86 befindlichen Ringraum 87. Im Ringraum 87 muß das Wirbelmedium WM zunächst abwärts strömen, bevor es über den Ringspalt 88 austreten kann. Durch diese Ausbildung der Düse 79 wird vermieden, daß feinkörnige Braunkohle in die Düsenöffnungen 83, 84 strömen kann. Damit wird Verstopfungen der Düsenrohre 73 vorgebeugt.
Zur Erzielung der Wirbeischicht in jedem Trocknungsaggregat 1-8 wird gereinigter Kohlenwasser-Dampf KWD als Wirbelmedium WM über die Düsenboden-Einheit 15 und die Rostdüsenböden 71, 72 eingeleitet. Dieser ist druckabhängig mit einer geringen Temperaturdifferenz überhitzt. Der Kohlenwasser-Dampf KWD durchströmt die Feuchtbraunkohle FBK auf dem Weg durch die Wärmeübertrager-Einheit 16 bzw. die Wirbelschichtzellen 20, 21 und die Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheit 17 von unten nach oben. Hierbei wird die zu trocknende Braunkohle von dem durchströmenden Kohlenwasser-Dampf KWD in einen schwebeartigen Zustand versetzt. Die eingeleitete Menge Kohlenwasser-Dampf KWD und die Anströmgeschwindigkeit sind so ausgelegt, daß im Bereich oberhalb der Wärmeübertrager-Einheit 16 eine homogene Wirbelschicht entsteht, die sich durch die Wärmeübertrager-Einheit 16 bzw. die Wirbelschichtzellen 20, 21 fortsetzt. In diesem Flugstrom liegen außerordentlich günstige Verhältnisse bei der Wärmeübertragung vor. Auf dem Weg durch die Wärmeübertrager-Einheit 16 wird aus der nach unten fließenden Braunkohle Kohlenwasser verdampft und der Wassergehalt auf ca. 10 % Restfeuchte abgesenkt.
Der ausgetriebene Kohlenwasser-Dampf KWD aller Trocknungsaggregate 1-8 gelangt dann in die Dampfsammelkammer 22 und von dort über den Auslaß 26 zur Nachbehandlung.
Überschüssiger Dampf kann aus dem Kreislaufsystem zum Ausgleich der Massenbilanz entnommen werden, um den Druck in den Trocknungsaggregaten 1-8 konstant zu halten. Der Überschußdampf kann als Heizdampf HD oder anderweitig genutzt werden.
Getrocknete Braunkohle TBK wird über die Abzugseinheiten 14 aus den Trocknungsaggregaten 1-8 abgezogen. Wie die Figur 1 zeigt, ist jeweils eine Abzugseinheit 14 zwei Trocknungsaggregaten 1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8 zugeordnet.
Der Abzug geschieht über eine Förderschnecke 89 mit zwei gegenläufig ausgerichteten Wendelabschnitten 90, 91 und eine Zellenradschleuse 92. Die Seitenwände 93, 94 der Abzugseinheit 14 sind in Richtung auf die Förderschnecke 89 hin geneigt, so daß die getrocknete Braunkohle TBK leicht zur Förderschnecke 89 hin fließen kann.
Die Zellenradschleusen 92 der einzelnen Abzugseinheiten 14 tragen die Trockenbraunkohle TBK auf einen Abzugsförderer 95 aus, von wo aus die Trockenbraunkohle TBK zur Weiterverwendung im Kraftwerksprozeß gebracht wird. Der Abzugsförderer 95 erstreckt sich unterhalb der Trocknungsaggregate 1-8 in einem gekapselten Abförderraum 96, der bei Bedarf zur Inertisierung und/oder Kühlung der Trockenbraunkohle TBK genutzt werden kann.
Um eine Kondensation des Kohlenwasser-Dampfs KWD an den Innenflächen 97, 98 der Dampfwirbelschichttrockner-Einheit 17 und der Dampfsammelkammer 22 zu vermeiden, sind deren Außenwände 99, 100 beheizbar. Ebenso sind die Abzugseinheiten 14 beheizbar.
Eine alternative Ausführungsform eines Trocknungsaggregats 101 ist in Figur 6 dargestellt. Das Trocknungsaggregat 101 besteht aus funktionsgerecht aufeinander abgestimmten Modulen mit Abzugseinheit 102, Düsenboden-Einheit 103, Wärmeübertrager-Einheit 104, Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheit 105 und Aufgabeeinheit 106.
Mehrere Trocknungsaggregate 101 sind wiederum zu einer Braunkohlentrocknungsanlage zusammengeschaltet. Die zu trocknende Menge an Feuchtbraunkohle für ein Kraftwerk wird so auf mehrere Trocknungsaggregate 101 aufgeteilt.
Allen Trocknungsaggregaten 101 ist eine gemeinsame Dampfsammelkammer 107 oberhalb der Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheit 105 zugeordnet. Im Übergangsbereich sind strömungsvergleichmäßigende Einbauten 108 vorgesehen, um einen Druckverlust in den Trocknungsaggregaten 101 zu erzeugen.
Die Wärmeübertrager-Einheit 104 umfaßt drei übereinander liegende Bündel 109, 110, 111 V-förmig konfigurierter Wärmetauscherrohre 112. Einlaß- bzw. auslaßseitig sind die Wärmetauscherrohre 112 jedes Bündels 109, 110, 111 in einem Rohrboden 113 zusammengefaßt. Ferner sind die Wärmetauscherrohre 112 in, einer Stützkonstruktion 114 aus horizontal ausgerichteten Tragbalken 115 und vertikalen Stützbauten 116 arrangiert. Dampfverteilerkammer 117 und Kondensatsammelkammer 118 jedes Bündels 109, 110, 111 sind jeweils auf derselben Seite angeordnet. Zwei übereinander liegende Bündel 109, 110 bzw. 110, 111 sind zueinander um 180° versetzt.
Durch Trennwände 119 wird die Wärmeübertrager-Einheit 104 in zwei Wirbelschichtzellen 120, 121 unterteilt. Die Trennwände 119 werden von den Wärmetauscherrohren 112 der Bündel 109, 110, 111 durchsetzt.
Im Betrieb wird Feuchtbraunkohle FBK durch die Aufgabeeinheit 106 über eine Zellenradschleuse 122 und eine Förderschnecke 123 zugeführt. Über die Aufgabeschurren 124, 125 gelangt die Feuchtbraunkohle FBK in die Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheit 105 und geht hier in die Wirbelschicht über. Die Feuchtbraunkohle FBK fließt abwärts gegen das aufwärts strömende Wirbelmedium WM durch die Wirbelschichtzellen 121, 122. Auf diesem Weg wird das Kohlenwasser ausgetrieben.
Zur Vermeidung der Kondensation des Kohlenwasserdampfs KWD an den Innenflächen 116, 117 der Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheit 105 und der Dampfsammelkammer 107 sind deren Außenwände 128, 129 beheizbar. Hierzu sind Heizschlangen 130, 131 an den Außenwänden 128, 129 verlegt, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Übersicht halber jedoch nur angedeutet sind. Auch die Abzugseinheit und die Aufgabeeinheit können heizbar ausgelegt werden.
Der Abzug der getrockneten Braunkohle TBK zur Weiterverwendung erfolgt über die Abzugseinheit 102.
Bezugszeichenaufstellung
1
- Trocknungsaggregat
2
- Trocknungsaggregat
3
- Trocknungsaggregat
4
- Trocknungsaggregat
5
- Trocknungsaggregat
6
- Trocknungsaggregat
7
- Trocknungsaggregat
8
- Trocknungsaggregat
9
- Trocknerstraße
10
- Gruppe
11
- Gruppe
12
- Gruppe
13
- Gruppe
14
- Abzugseinheit
15
- Düsenboden-Einheit
16
- Wärmeübertrager-Einheit
17
- Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheit
18
- Aufgabeeinheit
19
- Trennwand
20
- Wirbelschichtzelle
21
- Wirbelschichtzelle
22
- Dampfsammelkammer
23
- Einbau
24
- Rostbodeneinheit
25
- Winkelprofil
26
- Auslaß
27
- Bunker
28
- Bunkertrichter
29
- Bunkertrichter
30
- Bunkertrichter
31
- Bunkertrichter
32
- Zellenradschleuse
33
- Zellenradschleuse
34
- Zellenradschleuse
35
- Zellenradschleuse
36
- Kettenkratzerförderer
37
- Kettenkratzerförderer
38
- Kettenkratzerförderer
39
- Kettenkratzerförderer
40
- Vorbehandlungsraum
41
- Austragsschurre
42
- Austragsschurre
43
- Boden v. 36
44
- Boden v. 37
45
- Boden v. 38
46
- Boden v. 39
47
- Öffnung
48
- Öffnung
49
- Schieber
50
- Schieber
51
- Schieberantrieb
52
- Schieberantrieb
53
- Kammer
54
- Bündel
55
- Bündel
56
- Wärmetauscherrohr
57
- Wärmetauscherrohr
58
- Längenabschnitt
59
- Längenabschnitt
60
- Vertikalrohrabschnitt
61
- Vertikalrohrabschnitt
62
- Rohrboden
63
- Dampfverteilerkammer
64
- Dampfverteilerkammer
65
- Kondensatsammelkammer
66
- Kondensatsammelkammer
67
- Dampfsammelleitung
68
- Verteilerleitung
69
- Abzug
70
- Abzug
71
- Rostdüsenboden
72
- Rostdüsenboden
73
- Düsenrohr
74
- Wirbelmediumringleitung
75
- Zuleitung
76
- Zuleitung
77
- Verteilerleitung
78
- Verteilerleitung
79
- Düse
80
- Stutzen
81
- Kappe
82
- oberes Ende v. 80
83
- Düsenöffnung
84
- Düsenöffnung
85
- Öffnung in 73
86
- Kappenwand
87
- Ringraum
88
- Ringspalt
89
- Förderschnecke
90
- Wendelabschnitt
91
- Wendelabschnitt
92
- Zellenradschleuse
93
- Seitenwand v. 14
94
- Seitenwand v. 14
95
- Abzugsförderer
96
- Abförderraum
97
- Innenfläche v. 17
98
- Innenfläche v. 22
99
- Außenwand v. 17
100
- Außenwand v. 22
101
- Trocknungsaggregat
102
- Abzugseinheit
103
- Düsenboden-Einheit
104
- Wärmeübertrager-Einheit
105
- Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheit
106
- Aufgabeeinheit
107
- Dampfsammelkammer
108
- Einbau
109
- Bündel
110
- Bündel
111
- Bündel
112
- Wärmetauscherrohr
113
- Rohrboden
114
- Stützkonstruktion
115
- Tragbalken
116
- Stützbau
117
- Dampfverteilerkammer
118
- Kondensatsammelkammer
119
- Trennwand
120
- Wirbelschichtzelle
121
- Wirbelschichtzelle
122
- Zellenradschleuse
123
- Förderschnecke
124
- Aufgabeschurre
125
- Aufgabeschurre
126
- Innenfläche v. 105
127
- Innenfläche v. 107
128
- Außenwand v. 105
129
- Außenwand v. 102
130
- Heizschlange
131
- Heizschlange
FBK
- Feuchtbraunkohle
HD
- Heizdampf
K
- Kondensat
KWD
- Kohlenwasser-Dampf
TBK
- Trockenbraunkohle
WM
- Wirbelmedium

Claims (6)

  1. Anlage zur Dampf-Wirbelschicht-Trocknung gebrochener Rohbraunkohle, mit mindestens zwei Trocknungsaggregaten (1-8, 101), wobei in vertikaler Übereinanderanordnung eine Abzugseinheit (14; 102) für getrocknete Braunkohle, eine Düsenboden-Einheit (15; 103), eine Wärmeübertrager-Einheit (16; 104), eine sich nach oben erweiternde Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheit (17; 105) sowie eine Aufgabeeinheit (18; 106) für die Rohbraunkohle vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß den Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheiten (17; 105) aller Trocknungsaggregate (1-8; 101) eine gemeinsame Dampfsammelkammer (22; 107) zugeordnet ist.
  2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ausgangsseitig der Dampf-Wirbelschicht-Trocknereinheiten (17; 105) strömungsvergleichmäßigende Einbauten (23; 108) angeordnet sind.
  3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten (23; 108) durch mindestens einlagig ausgebildete Rostbodeneinheiten (24) gebildet sind.
  4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wärmeübertrager-Einheit (16; 104) zur Horizontalen geneigt angeordnete Wärmetauscherrohre (56, 57; 112) umfaßt.
  5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wärmeübertrager-Einheit (16; 104) durch eine vertikale Trennwand (19; 119) in wenigstens zwei Wirbelschichtzellen (20, 21; 120, 121) unterteilt ist, wobei mindestens ein Bündel (54, 55; 109, 110, 111) U- bzw. V-förmig konfigurierter Wärmetauscherrohre (56, 57; 112) integriert ist, welche die Trennwand (19; 119) durchsetzen.
  6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabeeinheit (18) mindestens eine Zellenradschleuse (32-35) und einen dieser nachgeschalteten Kettenkratzerförderer (36-39) umfaßt, die in einem beheizbaren Vorbehandlungsraum (40) oberhalb der Trocknungsaggregate (1-8) angeordnet sind, wobei die Wirbelschichtzellen (20, 21) vom Kettenkratzerförderer (36-39) aus mit Rohbraunkohle über Austragsschurren (41, 42) beaufschlagbar sind.
EP96118517A 1996-07-17 1996-11-19 Braunkohlen-Trocknungsanlage Withdrawn EP0819901A1 (de)

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EP96118517A EP0819901A1 (de) 1996-07-17 1996-11-19 Braunkohlen-Trocknungsanlage
EP97105736A EP0819902A1 (de) 1996-07-17 1997-04-08 Anlage zur Dampf-Wirbelschicht-Trocknung
EP97105735A EP0819904A1 (de) 1996-07-17 1997-04-08 Dampf-Wirbelschicht-Trocknungsanlage

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EP96111495A EP0819900A1 (de) 1996-07-17 1996-07-17 Anlage zur Dampf-Wirbelschicht-Trocknung von Rohbraunkohle
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