EP2690363A2 - Anlage und Verfahren für das Beschicken einer Feuerung - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23K3/00—Feeding or distributing of lump or pulverulent fuel to combustion apparatus
- F23K3/02—Pneumatic feeding arrangements, i.e. by air blast
Definitions
- the invention relates to a system for charging a furnace with particulate or powdered fuels and a method for operating this system.
- a generic system shows the AT 507 742 B1 ,
- the in the AT 507 742 B1 described plant is used for storing, conveying and heating fuel pellets.
- the pellets are stored as bulk material in a storage room. From there they are conveyed via a pneumatic conveying line to the furnace or a buffer located in front of it.
- the pneumatic conveying line comprises several suction probes, a switching unit, a suction turbine, a solids separator and a system of pipe or hose lines.
- the suction probes are used to introduce pellets from the storage room into a suction line. They are arranged at the bottom of the storage room and supplied with one supply air stub and one suction stub. At a suction probe air flows from the connected supply air stub line into the storage room and from there into the suction stub connected to the suction probe. The air entrains pellets from the storage room into the suction stub pipe.
- the switching unit which is attached as close as possible to the storage room, for example on the wall of the storage room, selectable from the plurality of stubs only a single supply air stub is connected to the only existing central line for supply air, and only a single suction stub with the only existing central suction line.
- the central supply air line and the central suction line form the further connection of the switching unit with the solids separator for the pellets from the suction air flow and with the suction turbine driving the air flow.
- the affected suction stub line is separated from the central suction line and connected to the central air supply line.
- the associated supply air spur line can also be separated from the central supply air line and connected to the central suction line.
- the problem underlying the invention is to improve a generic system for the pneumatic conveying of pellets from a storage room so that blockages in the central suction line can be reliably fixed automatically.
- the free flow path leads to a connection of the switching unit, which can be connected to the central supply air line and a blockage is connected with it for rectification.
- the suction turbine driving the air flow in the delivery area then acts from both sides of the blocked area.
- the free flow path as an opening into the ambient air (possibly after an open line piece).
- the switching unit can thus be built slightly easier.
- a suction stub 3 and a supply air stub 9 leads to the switching unit 4, which is typically arranged on the outside of the wall of the pellet storage space 1.
- the suction-side part 4.1 of the switching unit 4 has a displaceable connection part 4.3, to which the central suction line 5 is connected, which leads from the connection part 4.3 to the inlet connection of the solids separator 7.
- the solid output of the solids separator 7 leads over a short further conveyor line to the furnace 11.
- the fluid outlet of the solids separator 7 is connected via the central supply air line 8 to the displaceable connection part 4.4 on the supply-side connection part 4.2 of the switching unit 4.
- the air flow is driven by a suction turbine 6, which acts directly on the air flow in the supply air line 8.
- the solids separator 7 which may typically be a cyclone separator
- the solids ie the pellets
- the air is drawn via the overhead fluid outlet of the Feststoffabscheiders in the central supply air line 8 and flows back through this and through the suction turbine 6 and the supply-side 4.2 of the switching unit 4 and the supply air stub 9 back to said suction probe in the storage room 1.
- a controller monitors whether actually fuels are being transported or whether no to be pumped on the said suction probe Fuels are sucked more, or if there is a blockage.
- Umschaltüen 4 There are many possible designs for Umschaltüen 4.
- the invention is in principle applicable to all types of Umschaltikien, provided that these Umschaltikien are capable of mechanically (- for example, electrically, hydraulically or pneumatically -) driven a pipe or hose with one another To connect pipe or hose from a selection of several pipe or hose lines or to separate such a connection.
- the switching unit 4 may have a perforated by many holes surface, wherein on each side of the surface at each hole a stub 3, 9 is fixedly connected and wherein on the other side two displaceable, funnel-like connecting parts 4.3, 4.4 are attached, which are fixedly connected to the central lines 5, 8 and are mounted mechanically displaceable on the perforated surface by drilling, that they each cover one of the holes and thereby connect this hole with one of the central lines 5, 8.
- a switching unit may be a piping system branching in several stages be constructed, at each fork a mechanically actuated valve, for example, a pivotable by means of electromagnet flap, sits, by which a bus line branch can be connected to a stub branch of the next lower level or can be separated from it.
- a mechanically actuated valve for example, a pivotable by means of electromagnet flap
- the blockage is detected by the central controller, for example, based on the current consumption of the suction turbine 6.
- the blockage is only in the in-service suction stub 3, it can be remedied by back-blowing as discussed in the prior art. That the respective suction stub line is connected by the switching unit 4 with the central supply air line 8 and it is blown in the suction stub 2 in the direction of storage room 1.
- the central suction line 5 can be connected to the switching unit with the supply air stub, which leads to the affected suction probe 2.
- the free flow path can also be one or two stubs lead from the switching unit in the fuel storage room and arrange their local open ends in such a height range in which the storage room is not filled with fuel.
- This design is particularly easy to implement by conversion to existing systems. If two spur lines are used and the storage room is closed to ambient air, then the suction turbine can be similar to the use of a short circuit line from both Side (against ambient air pressure by negative pressure and by overpressure) act on the blockage.
- the flow direction of the air in the central suction line 5 is reversible. This can be promoted for the removal of blockages in the central suction line 5 also there blown back, so opposite to the normal conveying direction.
- the inventively proposed free flow path at the switching unit 4 is equally valuable, because it is achievable that the air flow to blow out the central suction line does not have to be routed through stubs and the storage room 1.
- the reversal of the flow direction can take place, for example, by valve-controlled interchange of the connections of the suction turbine 6 in the central supply air line 8.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Anlage für das Beschicken einer Feuerung mit stückigen oder pulverförmigen Brennstoffen sowie ein Verfahren zum Betrieb dieser Anlage.
- Eine gattungsgemäße Anlage zeigt die
AT 507 742 B1 AT 507 742 B1 - Die pneumatische Förderstrecke umfasst mehrere Saugsonden, eine Umschalteinheit, eine Saugturbine, einen Feststoffabscheider sowie ein System von Rohr- bzw. Schlauchleitungen. Die Saugsonden dienen dazu, Pellets aus dem Lagerraum in eine Saugleitung einzubringen. Sie sind dazu am Boden des Lagerraumes angeordnet und mit jeweils einer Zuluft-Stichleitung und einer Saug-Stichleitung versorgt. An einer Saugsonde strömt aus der angeschlossenen Zuluft-Stichleitung Luft in den Lagerraum und von diesem in die an der Saugsonde angeschlossene Saug-Stichleitung. Dabei reißt die Luft Pellets aus dem Lagerraum in die Saug-Stichleitung mit hinein.
- In der Umschalteinheit, welche möglichst nah am Lagerraum, beispielsweise an der Wand des Lagerraums angebracht ist, wird wählbar aus der Mehrzahl von Stichleitungen nur eine einzige Zuluft-Stichleitung mit der einzig vorhanden zentralen Leitung für Zuluft verbunden, sowie nur eine einzige Saug-Stichleitung mit der einzig vorhanden zentralen Saugleitung. Die zentrale Zuluftleitung und die zentrale Saugleitung bilden die weitere Verbindung der Umschalteinheit mit dem Feststoffabscheider für die Pellets aus dem Saugluftstrom sowie mit der den Luftstrom antreibenden Saugturbine.
- Wenn es im Leitungssystem zu einer Verstopfung kommt, dann ist es deshalb, weil sich in einer Saug-Stichleitung Pellets anlegen und dort verpacken. Im Fall einer Verstopfung behilft man sich indem - im Normalfall automatisch - rückgeblasen wird. Dazu wird die betroffene Saug-Stichleitung von der zentralen Saugleitung getrennt und mit der zentralen Zuluftleitung verbunden. Auch die zugehörige Zuluft-Stichleitung kann von der zentralen Zuluftleitung getrennt und mit der zentralen Saugleitung verbunden werden. Indem dann in der betroffenen Saug-Stichleitung entgegengesetzt zur normalen Förderrichtung Luft geblasen wird und indem die dann vorliegende Flussrichtung meist auch abwärts verläuft, funktioniert dieses Ausblasen einer Verstopfung zumeist gut. Wenn die Verstopfung allerdings in der zentralen Saugleitung liegt, also vom Lager aus gesehen erst nach der Umschalteinheit, dann ist diese Art des Ausblasens nicht mehr möglich. Die Verstopfung kann dann nicht mehr automatisch behoben werden; es sind umfangreichere manuelle Wartungsarbeiten erforderlich um die Anlage wieder frei zu machen. Um diesen extrem unangenehmen Störfall möglichst zuverlässig auszuschließen, wird vorgeschrieben, dass das Niveau der zentralen Saugleitung im Anschluss an die Umschalteinheit nur mehr um eine kleine Höhendifferenz, typischerweise zwei Meter ansteigen darf. Diese Begrenzung der zulässigen Höhendifferenz ist mancherorts störend; sie führt oftmals dazu, dass eine größere Anzahl von Stichleitungen unnötig lang werden muss.
- Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabenstellung besteht darin, eine gattungsgemäße Anlage für das pneumatische Fördern von Pellets aus einem Lagerraum so zu verbessern, dass Verstopfungen in der zentralen Saugleitung zuverlässiger automatisch behoben werden können.
- Für das Lösen der Aufgabenstellung wird vorgeschlagen an der Umschalteinheit mindestens einen Anschluss vorzusehen, welcher alternativ zu den Anschlüssen der Stichleitungen durch die Umschalteinheit mit der zentralen Saugleitung verbindbar ist und an welchem eine freie, nicht durch eine Stichleitung führende Fließstrecke anliegt.
- Durch den zusätzlichen Anschluss, kann im Fall einer Verstopfung in der zentralen Saugleitung Luft in normaler Förderrichtung durch die zentrale Saugleitung gesaugt werden, welche nicht vorher durch eine Stichleitung aus dem Lagerraum fließen muss. Dadurch steht ein höherer Förderdruck zur Verfügung und es wird keinesfalls zusätzliches Granulat an den verstopften Leitungsbereich herangebracht. Eine Verstopfung der zentralen Saugleitung lässt sich damit bestens beheben.
- In einer bevorzugten Ausführungsform führt die freie Fließstrecke zu einem Anschluss der Umschalteinheit, welcher mit der zentralen Zuluftleitung verbindbar ist und für Beheben eine Verstopfung damit verbunden wird. Die den Luftstrom im Förderbereich antreibende Saugturbine wirkt dann von beiden Seiten des verstopften Bereiches her.
- In einer alternativen Ausführungsform ist es aber auch möglich, die freie Fließstrecke einfach als Öffnung in die Umgebungsluft (ggf. nach einem offenen Leitungsstück) auszuführen. Die Umschalteinheit kann damit geringfügig einfacher aufgebaut werden.
- Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung näher erläutert.
-
Fig. 1 : zeigt die für das Verständnis wesentlichen Teile einer beispielhaften erfindungsgemäßen Anlage in einem Fließplan bei Normalbetrieb. - Am Boden des Pelletslagerraums 1 gemäß
Fig. 1 sind drei Saugsonden 2 angeordnet. Von jeder Saugsonde führt jeweils eine Saug-Stichleitung 3 und eine Zuluft-Stichleitung 9 zu der Umschalteinheit 4, welche typischerweise an der Außenseite der Wand des Pelletslagerraums 1 angeordnet ist. - Der saugseitige Teil 4.1 der Umschalteinheit 4 weist einen verschiebbaren Anschlussteil 4.3 auf, an welchem die zentrale Saugleitung 5 angeschlossen ist, die von dem Anschlussteil 4.3 zum Eingangsanschluss des Feststoffabscheiders 7 führt.
- Der Feststoffausgang des Feststoffabscheiders 7 führt über eine kurze weitere Förderstrecke zur Feuerung 11.
- Der Fluidausgang des Feststoffabscheiders 7 ist über die zentrale Zuluftleitung 8 mit dem verschiebbaren Anschlussteil 4.4 am zuluftseitigen Anschlussteil 4.2 der Umschalteinheit 4 verbunden. Der Luftstrom wird durch eine Saugturbine 6, welche unmittelbar auf den Luftstrom in der Zuluftleitung 8 wirkt, angetrieben.
- In dem in
Fig. 1 dargestellten Betriebszustand wird vom zuunterst eingezeichneten Exemplar der Saugsonden 2 weg gefördert. Zuluft, welche über die Zuluft-Stichleitung 9 zu dieser Saugsonde 2 fließt und über die an dieser Saugsonde angeschlossene Saug-Stichleitung 3 abgesaugt wird, reißt aus dem Lagerraum 1 Pellets (oder sonstige stückige oder pulverförmige Brennstoffe) in die Saug-Stichleitung 3 mit. Am saugseitigen Teil 4.1 der Umschalteinheit 4 gelangt das angesaugte Luft-Pellets-Gemisch in die zentrale Saugleitung 5 und wird über diese in den Feststoffabscheider 7 gebracht. - Im Feststoffabscheider 7, welcher typischerweise ein Zyklonabscheider sein kann, fallen die Feststoffe, also die Pellets zum unteren Teil und können von dort über den Feststoffausgang des Feststoffabscheiders der Feuerung 11 zugeführt werden. Die Luft wird über den oben liegenden Fluidausgang des Feststoffabscheiders in die zentrale Zuluftleitung 8 gezogen und fließt durch diese sowie durch die Saugturbine 6 und den zuluftseitigen Teil 4.2 der Umschalteinheit 4 und die Zuluft-Stichleitung 9 wieder zu der besagten Saugsonde im Lagerraum 1 zurück.
- Eine Steuerung überwacht, ob tatsächlich Brennstoffe transportiert werden oder ob an der besagten Saugsonde keine zu fördernden Brennstoffe mehr angesaugt werden, oder ob eine Verstopfung vorliegt.
- Wenn keine Verstopfung vorliegt, aber trotz eingeschalteter und in der richtigen Richtung arbeitender Saugturbine 6 keine Brennstoffe angesaugt werden, bedeutet dies für die Steuerung, dass an jener Saugsonde 2 welche gerade im Betrieb ist, kein Brennstoff mehr liegt. Ausgelöst durch die Steuerung und durchgeführt durch ein Stellglied werden an der Umschalteinheit 4 die verschiebbaren Anschlussteile 4.3, 4.4 so verschoben, dass die zu einer anderen Saugsonde 2 führenden Stichleitungen 3, 9 mit den zentralen Leitungen 5, 8 verbunden werden, sodass damit von einer anderen Saugsonde weg gefördert wird. Wenn an keiner Saugsonde 2 mehr Brennstoff liegt ist der Pelletslagerraum 1 leer.
- Es gibt viele mögliche Bauformen für Umschalteinheiten 4. Die Erfindung ist prinzipiell für alle Bauformen von Umschalteinheiten anwendbar, sofern diese Umschalteinheiten dazu in der Lage sind, maschinell (- beispielsweise elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch -) angetrieben eine Rohr- oder Schlauchleitung mit jeweils einer anderen Rohr- oder Schlauchleitung aus einer Auswahl von mehreren Rohr- oder Schlauchleitungen zu verbinden bzw. eine derartige Verbindung zu trennen.
- In einer einfachen, beispielhaften Ausführungsform kann die Umschalteinheit 4 eine durch viele Bohrungen durchbrochene Fläche aufweisen, wobei an einer Seite der Fläche an jeder Bohrung jeweils eine Stichleitung 3, 9 fix angeschlossen ist und wobei an der anderen Seite zwei verschiebbare, trichterartige Anschlussteile 4.3, 4.4 angebracht sind, die mit den zentralen Leitungen 5, 8 fix verbunden sind und an der durch Bohrungen durchbrochenen Fläche so maschinell verschiebbar gelagert sind, dass sie jeweils eine der Bohrungen überdecken und dadurch diese Bohrung mit einer der zentralen Leitungen 5, 8 verbinden.
- In einer anderen, beispielhaften Ausführungsform kann eine Umschalteinheit als sich in mehreren Stufen verästelndes Leitungssystem aufgebaut sein, wobei an jeder Gabelung ein maschinell betätigbares Ventil, beispielsweise eine mittels Elektromagnet schwenkbare Klappe, sitzt, durch welches ein Sammelleitungszweig mit einem Stichleitungszweig der nächst unteren Ebene verbunden werden kann oder davon getrennt werden kann.
- Im Fall einer Verstopfung wird die Verstopfung durch die zentrale Steuerung, beispielsweise an Hand der Stromaufnahme der Saugturbine 6, detektiert.
- Wenn die Verstopfung nur in der im Betrieb befindlichen Saug-Stichleitung 3 liegt, kann sie durch Rückblasen wie an Hand des Standes der Technik besprochen, behoben werden. D.h. die betreffende Saug-Stichleitung wird durch die Umschalteinheit 4 mit der zentralen Zuluftleitung 8 verbunden und es wird in der Saug-Stichleitung 2 in Richtung Lagerraum 1 geblasen. Die zentrale Saugleitung 5 kann dazu an der Umschalteinheit mit der Zuluft-Stichleitung, welche zu der betroffenen Saugsonde 2 führt, verbunden werden.
- Wenn dieses erste Rückblasen nicht funktioniert, - was die Steuerung beispielsweise an Hand der Stromaufnahme der Saugturbine 6 detektiert ist dies ein Hinweis darauf, dass sich die Verstopfung (auch) in der zentralen Saugleitung 5 befindet. Durch die Steuerung werden nun an der Umschalteinheit 4 die verschiebbaren Anschlussteile 4.3, 4.4 so verschoben, dass sie die zentralen Leitungen 5, 8 nicht mehr über Stichleitungen 3, 9 und eine Saugsonde 2 miteinander verbinden, sondern über die Kurzschlussleitung 10 direkt miteinander verbinden. Wenn nun durch die Saugturbine 6 Luft gefördert wird, kann diese ohne Umweg über Stichleitungen 9, 5 und Saugsonden 2 aus der zentralen Zuluftleitung 8 heraus in die zentrale Saugleitung 5 hinein fließen. Außer dem Widerstand an der Verstopfung, welche es zu beheben gilt, hat die Luft damit keinen Nennenswerten Widerstand im Leitungssystem zu überwinden. Es ist damit möglich annähernd jede Verstopfung, welche in der zentralen Saugleitung 5 stattfindet, wieder aufzulösen.
- Im Anschluss an das Auflösen der Verstopfung in der zentralen Saugleitung 5 kann es sinnvoll sein, in den Stichleitungen 5, 9 welche zur aktuellen Saugsonde 2 führen kurz in die verkehrte Richtung zu fördern, also die Saug-Stichleitung 3 dieser Sonde mit der zentralen Zuluftleitung 8 zu verbinden und die Zuluft-Stichleitung 9 dieser Sonde mit der zentralen Saugleitung 5 zu verbinden. Dadurch kann eine eventuell vorliegende Verstopfung in der Saug-Stichleitung behoben werden. Im Anschluss daran werden die Verbindungen an der Umschalteinheit 4 wieder auf Normalbetrieb zurückgestellt und die Anlage ist wieder voll betriebsfähig im Normalzustand.
- Es ist nicht unbedingt erforderlich eine Kurzschlussleitung 10 zu verwenden, über welche die zentralen Leitungen 5, 8 direkt miteinander verbindbar sind. Für die Möglichkeit des Aussaugens einer Verstopfung aus der zentralen Saugleitung 5 kann es auch ausreichen, anstatt einer Kurzschlussleitung 10, welche zwei Anschlüsse der Umschalteinheit miteinander verbindet, die beiden betreffenden Anschlüsse einfach ungehindert offen zu halten, beispielsweise zwei kurze Leitungsstücke an die Anschlüsse anzuschließen, welche an dem vom Anschluss abgewendeten Ende sicher weit offen sind.
- Für das Realisieren der freien Fließstrecke kann man auch eine oder zwei Stichleitungen von der Umschalteinheit in den Brennstofflagerraum führen und ihre dortigen offenen Enden in einem solchen Höhenbereich anordnen, in welchem der Lagerraum nicht mit Brennstoff zugeschüttet ist. Diese Bauweise ist besonders einfach durch Umbau an schon bestehenden Anlagen realisierbar. Wenn zwei Stichleitungen verwendet werden und der Lagerraum von Umgebungsluft abgeschlossen ist, kann damit die Saugturbine ähnlich wie bei Verwendung einer Kurzschlussleitung sowohl von beiden Seiten her (gegenüber Umgebungsluftdruck durch Unterdruck und durch Überdruck) auf die Verstopfung einwirken.
- In einer optionalen Weiterentwicklung der Erfindung ist die Strömungsrichtung der Luft in der zentralen Saugleitung 5 umkehrbar. Damit kann für das Beheben von Verstopfungen in der zentralen Saugleitung 5 auch dort Rückgeblasen, also entgegengesetzt zur normalen Förderrichtung gefördert werden. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene freie Fließstrecke an der Umschalteinheit 4 ist dabei gleichermaßen wertvoll, weil damit erreichbar ist, dass der Luftstrom zum Ausblasen der zentralen Saugleitung nicht über Stichleitungen und den Lagerraum 1 geführt werden muss. Das Umkehren der Strömungsrichtung kann beispielsweise durch ventilgesteuertes Vertauschen der Anschlüsse der Saugturbine 6 in der zentralen Zuluftleitung 8 erfolgen.
Claims (6)
- Anlage für das Beschicken einer Feuerung (11) mit stückigen oder pulverförmigen Brennstoffen, aus einem Lagerraum (1) in welchem die Brennstoffe als Schüttgut vorliegen über eine pneumatische Förderstrecke, wobei die pneumatische Förderstrecke mehrere Saugsonden (2) umfasst, welche im Lagerraum (1) angeordnet sind und jeweils an eine Zuluft-Stichleitung (9) und an eine Saug-Stichleitung (3) angeschlossen sind, wobei die Stichleitungen (3, 9) von den Saugsonden (2) zu einer Umschalteinheit (4) führen, durch welche wählbar aus der Mehrzahl von Stichleitungen (3, 9) nur eine einzige Zuluft-Stichleitung (9) mit einer einzig vorhanden zentralen Zuluftleitung (8) verbunden wird, sowie nur eine einzige Saug-Stichleitung (3) mit einer einzig vorhanden zentralen Saugleitung (5), wobei durch eine Saugturbine (6) Luft durch die zentrale Saugleitung (5) von der Umschalteinheit (4) weg saugbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Umschalteinheit (4) mindestens einen Anschluss aufweist, welcher alternativ zu den Anschlüssen der Stichleitungen (3, 9) durch die Umschalteinheit (4) mit der zentralen Saugleitung (5) verbindbar ist und an welchem eine freie Fließstrecke anliegt, welche nicht in eine mit einer Saugsonde (2) verbundene Stichleitung (3,9) führt oder von einer derartigen Stichleitung (3, 9) her führt. - Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Fließstrecke eine Kurzschlussleitung (10) ist, welche zwei Anschlüsse der Umschalteinheit (4) miteinander verbindet, wobei durch die Umschalteinheit (4) einer dieser beiden Anschlüsse zusätzlich mit der zentralen Saugleitung (5) verbindbar ist und der zweite dieser beiden Anschlüsse zusätzlich mit der zentralen Zuluftleitung (8).
- Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Fließstrecke in eine Öffnung in die Umgebungsluft mündet.
- Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Fließstrecke eine Leitung ist, deren von der Umschalteinheit abgewandtes offenes Ende sich in einem nicht mit Brennstoff zugeschütteten Höhenbereich des Lagerraums (1) befindet.
- Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffe Pellets sind.
- Verfahren für den Betrieb einer Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall einer Verstopfung die zentrale Saugleitung (5) durch die Umschalteinheit (4) mit jenem Anschluss der Umschalteinheit (4) verbunden wird, welcher zu der freien Fließstrecke führt.
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