EP3351885A1 - Verfahren zum betrieb einer trocknungsanlage für feuchtes holz und trocknungsanlage - Google Patents

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EP3351885A1
EP3351885A1 EP17000106.9A EP17000106A EP3351885A1 EP 3351885 A1 EP3351885 A1 EP 3351885A1 EP 17000106 A EP17000106 A EP 17000106A EP 3351885 A1 EP3351885 A1 EP 3351885A1
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EP
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dryer
drying
turntable
drying plant
chamber
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Withdrawn
Application number
EP17000106.9A
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English (en)
French (fr)
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Rupert Kaindl
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    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
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    • F26B21/02—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F26B21/04—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure partly outside the drying enclosure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
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    • F26B17/001—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement the material moving down superimposed floors
    • F26B17/005—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement the material moving down superimposed floors with rotating floors, e.g. around a vertical axis, which may have scrapers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F26B17/006—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement the material moving down superimposed floors the movement being imparted by oscillation or vibration
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    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/005—Treatment of dryer exhaust gases
    • F26B25/007—Dust filtering; Exhaust dust filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2200/00—Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying good
    • F26B2200/24—Wood particles, e.g. shavings, cuttings, saw dust

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a drying plant and a drying plant for moist wood and comparable bio-materials.
  • moist wood is a small-sized wood substance understood, which preferably consists of wood chips, sawdust, wood shavings and small pieces of wood, and crushed bark.
  • Wood drying generally refers to a process for removing moisture from wood.
  • the invention relates to the so-called chamber drying of wood materials to increase the calorific value.
  • the EP 2 889 537 A1 provides the supply of hot gases resulting from a furnace in admixture with fresh air as drying air for a arranged in a drying chamber belt dryer.
  • the belt dryer is followed by a rotor dryer.
  • the temperatures of the exhaust gases after the combustion of wet biomass, e.g. Wood, are in a temperature range of e.g. 100 ° C to 200 ° C on the exhaust side of the boiler and flow so unused in the atmosphere, which corresponds to an unfavorable heat utilization.
  • the object of the invention is to still use part of the energy present in the boiler exhaust gases, as far as economically possible and reasonable.
  • the dust content of the exhaust gases according to the system according to the invention should be below the prescribed legal value.
  • the energy of the exhaust gases is used according to the invention for predrying the fuel for the boiler system. If technically and commercially feasible or meaningful, part of the latent heat (heat of condensation) will also be used for further predrying or for other purposes.
  • the invention therefore has the object of further developing a drying plant for moist, wood-like, small-piece or chip-like fuels of the type mentioned so that a simpler and more reliable plant is created at a much lower particulate matter and better process efficiency.
  • the invention is characterized by the technical teaching of claim 1.
  • Feature is that the exhaust gases at the outlet of the boiler system directly from top to bottom, but without an intermediate heat exchanger, through a layered material bed from the provided for combustion in the boiler system wet fuel flow. These are thus pre-dried by the hot exhaust gases of the boiler plant.
  • the Bed-like, pre-dried fuel layer thus acts like a large-area dust filter.
  • a partial stream of the water vapor-saturated exhaust gases after exiting the layer, for admixture and thus for cooling the hot boiler exhaust gases to z. B. used about 90 ° C.
  • This mixing temperature is selectable and depends i.a. from the start of the gas formation of hydrocarbons from the biomass. If the outgassing of hydrocarbons is to be prevented, the mixed gas inlet temperature, depending on the quality, should not exceed approx. 90 ° C. However, the temperature may also depend on the type of biomass.
  • the pre-cleaned, cooled gases are cleaned in a downstream wet electrostatic precipitator to the required pure gas dust values.
  • the resulting condensate can be routed directly into the municipal wastewater or previously treated accordingly.
  • the method is not set to a specific type of dryer. However, the use of a plate dryer is preferred. Instead, a belt dryer can be used. With the same procedure, similar drying results can be achieved there, but a little more expensive in the production.
  • the invention describes a combination of a dryer with integrated or downstream wet electrostatic filter.
  • a wet electrostatic precipitator ensures that the dust content of the waste gases of wet-fired biomass boiler plants, in any load range of the boiler plant, is below the statutory limit.
  • the boiler exhaust gases are lowered to a desired inlet temperature.
  • the process of predrying e.g. the fuel and the pre-cleaning of the exhaust gases, is possible in a filter dryer based on the inventive concept. This process is preferably carried out with a plate filter drier.
  • a suitable filter material On a, rotating in a housing plate a suitable filter material is placed. On this filter material, the material to be dried is regularly applied radially with a screw conveyor. The quantity to be entered on the filter surface is controlled and monitored with a level gauge. The layer height of the registered material can be selected and adjusted.
  • the dryer plate is driven centrally.
  • the speed is adjustable.
  • the plate for receiving the filter fabric is designed such that in addition to the required support of the bed layer and an optimal gas flow of the drying gases is ensured by the bed layer.
  • the hot exhaust gases from the boiler are lowered by the temperature-dependent admixture of the saturated exhaust gases, coming after the dryer, but before the filter, to the desired inlet temperature.
  • a parallel to the feed screw radially arranged discharge screw continuously promotes the pre-dried biomass in the chute.
  • the dust content of the exhaust gases is lowered in the downstream wet electrostatic precipitator below the legally prescribed values.
  • FIG. 1 In general, a process scheme of the drying layer according to the invention is shown as a preferred embodiment.
  • the dried fuel material which consists of small-sized and / or fibrous and / or flaky and / or granular and / or wood parts (including sawdust and wood shavings) and also of shredded bark, is burned in a boiler furnace and due to the inventive system is achieved at a lower CO content, a much better combustion efficiency. In addition, the combustion efficiency of the gases is improved and a better boiler efficiency is achieved.
  • the boiler Due to the supplied, highly qualified dried kiln, the boiler can be driven in larger partial load ranges, which would not be possible with solely wet kiln.
  • the exhaust gases produced there are introduced via a temperature control in a mixing chamber 11 and from there into a turntable dryer 2, which ensures a particularly good drying efficiency, because he works as a bed dryer.
  • a filter 3 is arranged, via which the exhaust gases are filtered and then the exhaust gases pass into a condensation stage 4th
  • the condensation stage 4 can also be omitted and the gases can also be sucked in directly downstream of the filter 3 by a fan 5 and blown into the chimney 13.
  • the condensation stage 4 is therefore optional, but can also be omitted.
  • Important in the invention is a return of approximately or completely 100% saturated exhaust gases at the outlet of the dryer 2 via a recirculation branch 7, the dried from the dryer 2 exhaust gases in the direction of arrow 14 back to the mixing chamber 11 and due to the temperature control 9 now again in the dryer feeds.
  • a fan 8 is arranged in the recirculation branch.
  • FIG. 2 is opposite FIG. 1 A more detailed process diagram is shown in detail, in which it can be seen that at the outlet of the boiler 1, a exhaust gas compressing boiler fan 12 is present, which introduces the effluent gases with a temperature t1 in the mixing chamber 11.
  • the gases leave the mixing chamber 11 at the temperature t 2 and the gases cooled down are introduced into the turntable dryer 2, where they are returned at the outlet of the rotary dryer via the recirculation branch 7 again in the mixing chamber 11 in whole or in part.
  • the arranged in the recirculation branch 7 fan 8 is speed-controlled and has a speed controller 10.
  • the speed n of the fan 8 is regulated as a function of the temperature t2.
  • FIG. 3 shows the return of the partial flow from the dryer 2, at its output line via the recirculation branch 7, with feedback to the input of the dryer 2.
  • a mixing chamber arranged there has the advantage that the moisture content of the exhaust gases after the dryer 2 is higher. As a result, a higher condensation temperature is achieved. With the additional condensation stage and thus achieved higher condensation temperature, it is possible to exploit the energy of the exhaust gases over a larger energy range and / or to achieve improved drying performance even at lower temperatures. By removing the recirculated gas in front of the filter, the filter can be made smaller.
  • FIG. 3 is one opposite the Figures 1 and 2 further detailed process scheme shown.
  • FIG. 3 shows that the exhaust gases from the furnace 1 at a temperature in the range of about 100 ° C - 200 ° C flow and get there into the mixing chamber 11.
  • the temperature control 9 is arranged, which performs a mixture of the input side of the boiler supplied exhaust gases with the recirculated gases in the recirculation branch 7 and ensures that a mixed gas at the output branch 41 of the mixing chamber 11 at a temperature of preferably about 90 ° C. is produced.
  • the moist fuel material enters the dryer 2 via the wet material supply 50 from a fuel silo 51 and is introduced into the turntable dryer 2.
  • the dried gases only have a temperature in the range between 45 ° C-70 ° C and returned with this temperature in the direction of arrow 14 in the recirculation branch 7 via the fan 8 as recirculated gas into the mixing chamber 11 become.
  • the recirculated gas be recycled at a volume equal to about half of the total gas. However, this volume depends on the temperature t1 and the residual moisture of the dried material and can be regulated.
  • Half of the unreturned, dried gas from the dryer 2 is introduced into the filter 3, at the output of which the gases preferably have a temperature in the range of about 45 ° C-70 ° C.
  • drying exhaust gases 39 thus generated which flow out in the outlet branch 40 of the filter, are optionally fed to a condensation stage 4.
  • condensation stage can also be omitted or bypassed, it being stated in the present exemplary embodiment for the sake of simpler description that a condensation is carried out in a condensation stage 4.
  • the saturated gases have at the output of the condensation stage 4 according to the capacitor power lower temperature and are introduced via the fan 5 in the chimney 13 and discharged into the atmosphere.
  • the filter ie in the clean gas flow.
  • additional hot air can be generated if required and thus the performance of the dryer can be increased.
  • the intended for drying, stored in the fuel silo 51 wet fuel material is collected via a arranged at the dryer outlet discharge shaft 35 and fed as pre-dried fuel an intermediate silo 16, and returned from this via the fuel supply 49 into the furnace 1.
  • FIG. 4 shows a preferred drying device, namely in the formation of a turntable dryer 2, which is arranged in a drying chamber 17, in the sealed protrudes a central drive shaft 19 which is driven by a motor 18, for example in the direction of arrow 21 rotating.
  • the drive shaft 19 is rotatably connected to a turntable 20 of the turntable dryer 2, which therefore rotates driven in the dryer chamber 17 in a horizontal plane rotates and radially outer edge seals 23 in the direction of the vertical walls of the dryer chamber 17 has.
  • the turntable 20 is preferably made of a metal or plastic material and has sufficient openings through which the drying gases flow therethrough.
  • the top and / or bottom is otherwise covered by a sieve belt 22 or sieve film, which has a sieve size such that a fine dust passage is largely prevented.
  • a sieve belt 22 or sieve film which has a sieve size such that a fine dust passage is largely prevented.
  • the screen belt (22) or the screen film cover only the top of the turntable 20, while the bottom is free.
  • a feed 24 the moist, to be dried Good, which is stored in the fuel silo 51, fed via the Nassgutzuschreib 50 in the direction of arrow 26, wherein a level control 25 is present, which always ensures that a precisely metered amount in the inlet region of a Feeding screw 27 passes.
  • a feed screw 27 another longitudinal conveyor may also be used, e.g. a chain or belt conveyor or a rotary valve.
  • the feed screw 27 is preferably designed as a helical worm whose worm shaft is driven in rotation by a motor 28.
  • the feed screw 27 generates in the dryer chamber 17 on the turntable 20 and on the screen belt 22 arranged there, a height of about uniform material bed 30, which has a certain filling level.
  • the filling amount is controlled by a level sensor 29, which controls the speed of the motor 28 of the feed screw 27.
  • the filling level can be changed manually or automatically depending on the version.
  • the material bed 30 thus produced is directed through the exhaust gases of the boiler in the vertical direction from top to bottom and dried, as shown in FIG. 4 is shown schematically.
  • the exhaust gases of the furnace 1 with the temperature t1 are thus introduced into the mixing chamber 11 and introduced there at a certain temperature in the inflow pipe 42 into the dryer chamber 17 at a temperature t2.
  • the material thus dried also enters the removal area of a discharge screw 31, the worm shaft of which in turn is rotationally driven by a motor 28.
  • the discharge screw 31 is directed horizontally and arranged approximately parallel above the material bed 30 and serves to discharge the stacked on the turntable 20 material bed 30th
  • the height of the material bed in the region of the discharge screw 31 is selected to be smaller than the height of the material bed in the region of the feed screw 27, so that a certain amount of material always remains on the turntable 20 for drying.
  • additional fixed wiping or deflecting or cleaning strips can be used, which improve the material discharge of the material bed 30.
  • fixed or revolving mixing shafts can be provided, which pass through the material bed in the radial direction in order to ensure thorough mixing of the drying substances during one revolution of the turntable 20.
  • the turntable 20 is vibrated with vibrators in order to improve a loosening of the material bed 30 during the drying cycle on the turntable 20.
  • the discharge screw 31 completely eliminates the material bed 30 when this pre-dried material bed 30 reaches the area of the discharge screw 31.
  • the discharge screw 31 transports the material radially outward in the direction of the arrow 33.
  • shut-off device 34 is arranged to allow a gas-tight seal of the dryer chamber 17 and to prevent the gases to be collected via the obturator 34 are discharged in an undesirable manner.
  • the obturator 34 may e.g. be designed as a butterfly valve, double pendulum flap or as a rotary valve or the like.
  • the pre-purified saturated flue gases which flow through the screen belt 22 down into the dryer chamber 17, are collected in the direction of arrow 36 in an exhaust gas space 37, and fed from there to a filter 38, which is preferably designed as a wet electrostatic precipitator.
  • the purified drying exhaust gases 39 flow into the output branch 40 and are according to the Process Scheme in FIG. 3 alternatively introduced via the condensation stage 4 in a fan 5 or introduced by bridging de condensation stage 4 directly into the fan 5 and blown from there into the chimney 13.
  • FIG. 4 shows that a condensate drain 47 is still provided beyond the obturator 34.
  • FIG. 5 shows the top view of the arrangement FIG. 4 with further details.
  • FIG. 5 shows as an exemplary embodiment that the two material screws 27, 31 can also be arranged parallel to each other. However, they can also be arranged diametrically opposite or at any other angle.
  • the turntable is driven in the direction of rotation 43 and after the material feed by the feed screw 27, the material to be dried is guided in the direction of arrow 43 over a rotation angle of at least 320 ° under the action of the drying gases on the wire 22 lying in a horizontal plane along and now during a Rotation dried material then passes into the region of the discharge screw 31, which discharges the material in the direction of arrow 33.
  • the turntable dryer 2 is set up so that the material is removed during a complete rotation of the turntable 20.
  • the invention is not limited thereto. It can be provided that the material removal takes place only after several, consecutive rotations, which must be taken to ensure that removed after a certain number of revolutions of the turntable 20, the material can be.
  • the discharge screw 31 can be raised and lowered, in order to be able to lower the material bed 30 after a certain number of drying rotations and to remove the more dried material parts.
  • a worm screw equipped with a worm screw 31 other longitudinal conveyor can be used.
  • FIG. 5 FIG. 2 also shows that the saturated dryer effluents flowing radially outward flow into the exhaust space 37 and are introduced from there into the filter 38.
  • FIG. 5 Only schematic is in FIG. 5 also the recirculation branch 7 is shown, in which it is shown schematically that the recirculated gas is returned to the outlet branch 41 in the inflow pipe 42.
  • FIG. 6 shows a special embodiment of a compressed air cleaning 44, which is arranged in the intermediate region between the material end of the feed screw 27 and the discharge screw 31.
  • the screen belt is cleaned and according to the flow through the pre-cleaned flue gases FIG. 4 prepared and always kept in an optimal working condition.
  • additional vibration generators which vibrate the turntable 20 in the cleaning cycle in order to achieve detachment of firmly adhering particles from the screen belt 22.
  • Such vibrators can operate in the range of 3 to 50 hertz.
  • vibration generators operating in the ultrasonic range can also be used to clean the screen belt 22.
  • FIG. 6 It is only in FIG. 6 shown schematically that a flow of material in the direction of rotation 43 from the feed screw 27 to the AbGermanschnecke 31 takes place.
  • FIG. 7 shows a multiplication of a turntable dryer 2, as in the Figures 4-6 stressing all the details that formed the previous description.
  • the upper two turntable dryer 2a and 2b process different gas streams or gas compositions 48a, 48b from different mixing chambers 11 different firing, while, for example, then in the underlying turntable dryer 2c now clean air with a certain humidity and temperature is introduced and all 3 gas streams over the respective turntable dryer 2 a, 2 b, 2 c are performed.
  • the exhaust gases flowing in the direction of arrow 36a, 36b, 36c into the common exhaust gas space 37 mix there and are fed together to the filter 38.
  • dryer chambers 17a, 17b, 17c are gas-tight separated from each other and it must be ensured that each at the outflow, where the exhaust flows in the directions of arrows 36a, 36b and 36c, suitable pressure control valves 46a, 46b and 46c are arranged, which may for example be designed as a rotary valve or rotary valves.
  • Advantageous in this embodiment is therefore the ability to process different gas streams from different gas sources in a common, driven by a single motor 18 turntable dryer 2a-2c, which is associated with a high production capacity and a variety of possible variations.
  • a different kind of moist wood-based materials can be dried than, for example, in the underlying turntable dryer 2 b or also in the underlying turntable dryer 2 c.
  • the Mollier diagram is a Mollier-hx diagram for humid air with a pressure of 0.966 bar (400,000 m / 10,000 degrees C / 80,000% RH) The temperature is plotted on the left ordinate and the relative humidity on the right ordinate.
  • the lower operating point 1 corresponds to the saturation temperature of the gases after the dryer.
  • the graph also shows a heat balance of the gases when fresh air is used instead of recirculated gases to reach the mixing temperature.
  • the upper and lower operating points 5 - 3 apply with the resulting mixing temperature 4 and the resulting saturation temperature 54.
  • Table 1 indicates that a specific temperature for the air flow 1 and the air flow 2 is provided when two air quantities are mixed, and from this a mixed air with a certain additional temperature is generated.
  • the entry point of the air flow 1 would be in the FIG. 8 (Mollier diagram) at the operating point 5 and has a temperature of 180 ° C.
  • the second air flow would flow at an AP1 with a temperature of for example 60 ° C From both air streams 1 and 2 results in a mixed air at operating point 2 by 100 ° C.
  • the moist material bed 30 When passing through the moist material bed 30 now takes the mixed air at a temperature of 100 ° C at the operating point 2, the moisture from the material bed 30 to complete saturation. With the indicated position 52, the gap between the operating point AP1 and AP2 is represented by the temperature of the gas after the dryer.
  • the mixing point 2 By mixing the boiler exhaust gases and the recirculated gases, the mixing point 2 with a temperature of 100 ° C results. This unsaturated gas mixture flows through the moist material bed and takes up there to the complete saturation, the moisture from the material bed.
  • the cooling of the boiler exhaust gases at the operating point 5 takes place alternatively with fresh air.
  • a lower degree of drying results from the operating point 6, which represents a less favorable position compared to the operating point 2.
  • the upper operating point 5 refers to the temperature of the boiler exhaust gases before entering the dryer.
  • the lower operating point 5 corresponds to the temperature of the cooling air. This results in the operating point 6 as the mixing temperature.
  • the gases mixed at the operating point 6 then absorb the moisture and then the operating point at pos. 53 applies.
  • the pos. 54 analogously shows the saturation temperature at a lower temperature of the mixed-air mixing amount.
  • the saturation temperatures at positions 53 and 54 are lower than 52, which reduces the moisture content, that is, the moisture absorption capacity of the exhaust gases.
  • the higher saturation temperature at position 52 also allows a western higher available condensation energy over the positions at 53 and 54.
  • Tables 1 to 4 thus show calculation examples in the mixing of two air streams under certain temperature and humidity conditions.
  • the air mass of the generated wet mass flow is then shown in each case in the third line from below, and the air mass of the dry mass flow produced is shown in the line below it. This representation applies to all tables 1 to 6.
  • the working point 6 in FIG. 8 refers to Table 5, in which two other air streams 1 and 2 are mixed and a mixed air of also 100 ° C is reached, but under different conditions.
  • Table 5 thus belongs to the upper and lower operating point 5, assuming a 100% humidity.
  • the operating point 3 in the Mollier diagram belongs to the table number 3, whereby only 70% air humidity is assumed.
  • position 52 ensures a much higher drying efficiency in the Mollier diagram than the drying efficiencies at positions 53 and 54.
  • Table 1 1) Mixing 2 air quantities Airflow 1 Airflow 2 mixed air temperature ° C 180000 60,000 100360 Rel. Humidity % 2000 100000 19473 Abs. Humidity g / kg 164170 160754 161893 Density damp kg / m 3 0684 0931 0830 Enthalpy moist kJ / kg 648288 480255 536266 Volume flow humid m 3 / h 8513.415 12463.629 20990.754 Dry mass flow kg / h 5000.000 10000.000 15000.000 amount of condensate kg / h 0000 2) moistening air with water Itemize kW 5115 humidification kg / h 295568 humidification ° C 15,000 Befeuchtungsenthalpie kJ / kg 62302 air in Air out temperature ° C 100360 62082 Rel.
  • Humidity % 19473 100000 Abs Humidity g / kg 161893 181597 Density damp kg / m 3 0830 0918 Enthalpy moist kJ / kg 536266 537493 Volume flow humid m 3 / h 20990.754 19313.037 Dry mass flow kg / h 15000.000 15000.000 3) Mix 2 air quantities Airflow 1 Airflow 2 mixed air temperature ° C 180000 20,000 101006 Rel. Humidity % 2000 70,000 10338 Abs.
  • Humidity g / kg 78609 101036 Density damp kg / m 3 0861 0980 Enthalpy moist kJ / kg 313217 314614 Volume flow humid m 3 / h 14157.937 12693.790 Dry mass flow kg / h 11300.000 11300.000 5)
  • Humidity g / kg 164170 28496 85027 Density damp kg / m 3 0684 1091 0859 Enthalpy moist kJ / kg 648288 330219 Volume flow humid m 3 / h 8513.415 15164.011 Dry mass flow kg / h 5000.000 7000.000 12000.000 amount of condensate kg / h 0000 6)

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Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Trocknungsanlage für feuchtes Holz und vergleichbare Bio-Materialien, bestehend aus mindestens einer Trocknerkammer (17) mit einem Materialeintrag (24, 25, 26) für das zu trocknende Material , in der mindestens ein bewegbar angetriebener Trockner (2) angeordnet ist, der ein Materialbett (30) für das zu trocknende Material ausbildet, das mindestens von einem von einer Feuerung (1) abgeleiteten Heissgas (55) durchsetzt ist, wobei stromabwärts der Feuerung (1) das von der Feuerung (1) erzeugte Heissgas (55) zunächst in eine Mischkammer (11) eingeleitet wird, in welche ein aus der Ausgangsseite der Trocknerkammer (17) entnommener Abgasstrom über eine Rezirkulationsleitung (7) zugeführt wird und dass der in der Mischkammer (11) erzeugte, abgekühlte Mischluftstrom in den Trockner (2) eingespeist wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Trocknungsanlage und eine Trocknungsanlage für feuchtes Holz und vergleichbare Bio-Materialien. Unter dem angegebenen Brennmaterial "feuchtes Holz" wird eine kleinstückige Holzsubstanz verstanden, die bevorzugt aus Hackschnitzel, Sägespäne, Hobelspäne und kleinstückigen Holzteilen, sowie aus zerkleinerter Rinde besteht.
  • Holztrocknung bezeichnet allgemein ein Verfahren zum Entzug von Feuchte aus Holz. Die Erfindung betrifft die sogenannte Kammertrocknung von Holzwerkstoffen zur Erhöhung des Brennwertes.
  • Bei der Trocknung von Holz für die Verbrennung zur Energieerzeugung (Brennholztrocknung) steht ein schneller Wasserentzug im Vordergrund, um Verbrennungseigenschaften und Heizleistung des Brennstoffs zu verbessern.
  • Bei der Trocknung derartiger Brennmaterialien bestehen jedoch erhebliche Probleme im Hinblick auf den Wirkungsgrad der Produktionsleistung derartiger Anlagen.
  • Mit einer auf den gleichen Anmelder zurückgehenden EP 2 889 537 A1 wird eine Trocknungsanlage nach dem Konvektionstrocknungsprinzip beschrieben, bei der eine Frischluft-Abluft-Trocknung gegeben ist. Zur Herabsetzung der Temperatur der aus der Feuerung entnommenen Heissgase wird Frischluft zugeführt. Das ist jedoch unwirtschaftlich. Es wird das Trocknungsgefälle durch Steuerung der Temperatur, der Strömungsgeschwindigkeit der Trocknungsluft und der relativen Luftfeuchte in der Trocknungskammer geregelt. Ein dementsprechendes Verfahren bildet den Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die entsprechende Vorrichtung ist Gegenstand des Oberbegriffs des Patentanspruchs 5.
  • Es besteht allerdings der Nachteil, dass ein sehr hoher Verfahrens- und Maschinenaufwand erforderlich ist. So wird beispielsweise ein Rotortrockner in Verbindung mit einem Bandtrockner beschrieben, was zu einem hohen Maschinenaufwand führt, die Anlage betriebsunsicher gestaltet und aufwendige Regelprozesse erfordert. Die EP 2 889 537 A1 sieht die Zufuhr von aus einer Feuerung entstehenden Heissgasen in Vermischung mit Frischluft als Trocknungsluft für einen in einer Trocknungskammer angeordneten Bandtrockner vor. Dem Bandtrockner ist ein Rotortrockner nachgeschaltet.
  • Dies hat jedoch den Nachteil, dass zur Abkühlung der Brenngase Frischluft eingeblasen wird, was mit der Gefahr der Brandentstehung im Trockenbett verbunden ist, und den Gesamtwirkungsgrad der Anlage vermindert. Damit werden der Trocknungsgrad und die Leistungsfähigkeit der Anlage beeinträchtigt.
  • Der Nachteil von zwei hintereinander geschalteten Trocknern, nämlich z.B. einem Bandtrockner und einem Rotortrockner ist mit hohem Anlagenaufwand und der Entstehung eines hohen Feinstaubanteils verbunden, was mit einer zusätzlichen Brand-, Verpuffungs- oder Explosionsgefahr verbunden ist.
  • Die Temperaturen der Abgase nach der Verbrennung von feuchter Biomasse, z.B. Holz, liegen in einem Temperaturbereich von z.B. 100°C bis 200°C auf der Abluftseite des Kessels und strömen so ungenutzt in die Atmosphäre, was einer ungünstigen Wärmeausnutzung entspricht.
  • Zielsetzung der Erfindung ist es, die noch einen Teil der in den Kesselabgasen vorhandene Energie, soweit ökonomisch möglich und sinnvoll, zu nutzen. Zudem soll der Staubgehalt der Abgase nach dem erfindungsgemäßen System unter dem vorgeschriebenen gesetzlichen Wert liegen.
  • Die Energie der Abgase wird erfindungsgemäß zur Vortrocknung des Brennstoffes für die Kesselanlage eingesetzt. Sofern technisch und kommerziell möglich bzw. sinnvoll, wird auch ein Teil der latenten Wärme (Kondensationswärme) zum weiteren Vortrocknen oder zu andren Zwecken genutzt werden.
  • Die Erfindung legt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Trocknungsanlage für feuchte, holzartige, kleinstückige oder späne-artige Brennstoffe der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, dass bei wesentlich geringerem Feinstaubanteil und einem besseren Prozesswirkungsgrad eine einfachere und betriebssichere Anlage geschaffen wird.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
  • Merkmal ist, dass die Abgase am Auslass der Kesselanlage direkt und zwar von oben nach unten, aber ohne einen zwischengeschalteten Wärmetauscher, durch ein schichtartiges Materialbett aus dem zur Verbrennung in der Kesselanlage vorgesehen nassen Brennstoff strömen. Diese werden somit durch die heißen Abgase der Kesselanlage vorgetrocknet.
  • Ein weiterer Vorteil der Anordnung ist:
    • Die Kesselabgase besitzen einen relativ niedrigen Wasserdampfgehalt. Dadurch sind sie in der Lage, Feuchte aus der zu trocknenden Holzstoffschicht bis zu deren vollkommenden Sättigung aufzunehmen. Die Wasserdampfgesättigte Abgase verlassen die vorgetrocknete Brennstoffschicht in einem Temperaturbereich - je nach Kessellast und Feuchtegehalts des zur Vortrocknung bestimmten Materials - von ca. 40°C bis ca. 70°C. Der Sauerstoffgehalt der Abgase sinkt unter dem Einfluss der Aufnahme der Feuchtigkeit der Abgase.
  • In der Brennstoffschicht werden bei deren Durchströmung bereits größere Staubpartikel zurückgehalten, d.h. die Abgase werden vorgereinigt. Die bettartige, vorgetrocknete Brennstoffschicht wirkt demnach wie ein großflächiges Staubfilter.
  • Die Eintrittstemperatur der Abgase auf die zu vor zu trocknende Schicht soll auf eine gewünschte Eintrittstemperatur gesenkt werden. Um dies zu erreichen, wird ein Teilstrom der Wasserdampf-gesättigten Abgase nach dem Austritt aus der Schicht, zur Beimischung und somit zur Abkühlung der heißen Kesselabgase auf z. B. ca. 90°C eingesetzt. Diese Mischtemperatur ist wählbar und hängt u.a. vom Start der Gasbildung von Kohlen-Wasserstoffen aus der Biomasse ab. Soll das Ausgasen von Kohlen-Wasserstoffen verhindert werden, sollte die Mischgaseintrittstemperatur je nach Qualität, nicht über ca. 90°C liegen. Die Temperatur kann allerdings auch von der Art der Biomasse abhängen.
  • Durch die Abkühlung der Kesselabgase auf das gewünschte Temperaturniveau wird der Sauerstoffgehalt der Kesselabgase ein weiteres Mal massiv gesenkt. Durch diese 2-malige Absenkung werden die Abgase weiter inertisiert. Dies ist zugleich eine weitere physikalische Gewähr, eine Brandgefahr durch den direkten Abgasstrom auf die Biomasse auszuschließen. Eine mögliche Brandgefahr wird zudem durch den rezirkulierten Wasserdampf im gesättigten Abgas eliminiert.
  • Die vorgereinigte abgekühlten Gase werden in einem nachgeschalteten Nass-Elektrofilter auf die verlangten Reingasstaubwerte gereinigt. Das dabei anfallende Kondensat kann je nach Brennstoffqualität direkt in das kommunale Abwasser geleitet werden oder zuvor entsprechend aufbereitet werden.
  • Das Verfahren ist nicht auf eine bestimmte Art eines Trockners festgelegt. Die Verwendung eines Tellertrockners wird jedoch bevorzugt. Stattdessen kann auch ein Bandtrockner verwendet werden. Bei gleichem Ablauf können dort auch ähnliche Trocknungsergebnisse erzielt werden, allerdings etwas teurer in der Herstellung.
  • Die Erfindung beschreibt eine Kombination eines Trockners mit integriertem bzw. nachgeschaltetem Nasselektrofilter. Ein solcher Nasselektrofilter sorgt dafür, dass der Staubgehalt der Abgase von mit nassem Brennstoff befeuerten Biomassekesselanlagen, in jedem Lastbereich der Kesselanlage, unter dem gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwert liegt.
  • Ferner ist vorteilhaft, dass zwischen dem Austritt der Abgase aus dem Kessel und dem Trockner kein Wärmetauscher vorhanden ist. Somit gibt es keinen Wirkungsgradverlust und der Wärmetauscher kann nicht verschmutzen und die Anlage blockieren, weil er von vorneherein fehlt.
    • Bevorzugte Ausführung:
  • Durch Beimischung von gesättigten Abgasen werden die Kesselabgase auf eine gewünschte Eintrittstemperatur gesenkt.
  • Der Vorgang des Vortrocknens z.B. des Brennstoffes und der Vorreinigung der Abgase, ist in einem Filter-Trockner basierend auf dem Erfindungskonzept möglich. Dieser Vorgang wird bevorzugt mit einem Teller- Filtertrockner ausgeführt..
    • Funktion:
  • Auf einem, in einem Gehäuse rotierenden Teller wird ein geeignetes Filtermaterial aufgelegt. Auf dieses Filtermaterial wird mit einer Förderschnecke das zu trocknende Gut regelmäßig radial aufgetragen. Die auf der Filterfläche einzutragende Menge wird mit einem Füllstandsmesser geregelt und überwacht. Die Schichthöhe des eingetragenen Materials ist wähl- und einstellbar.
  • Der Trocknerteller wird zentral angetrieben. Die Drehzahl ist regelbar. Der Teller für die Aufnahme des Filtergewebes ist derart gestaltet, dass neben der erforderlichen Stützung der Bettschicht auch ein optimaler Gasdurchfluss der Trocknungsgase durch die Bettschicht gewährleistet ist.
  • In einer Mischkammer werden die heißen Abgase vom Kessel durch die Temperatur abhängige Beimischung der gesättigten Abgase, herkommend nach dem Trockner, aber vor dem Filter, auf die gewünschte Eintrittstemperatur abgesenkt.
  • Diese abgekühlten Gase durchströmen die auf dem Tellertrockner aufgelegte Biomasseschicht und entziehen dieser bis zu deren absoluten Sättigung Feuchte. Größere Staubteile werden in der Schicht bereits zurückgehalten.
  • Eine parallel zur Zuführschnecke auch radial angeordnete Austragschnecke fördert kontinuierlich die vorgetrocknete Biomasse in den Ausfallschacht.
  • Der Staubgehalt der Abgase wird im nachgeschalteten Nass-Elektrofilter unter die gesetzlich vorgeschrieben Werte gesenkt.
  • Die Vorteile des Teller-Filter-Trockners sind:
    • Die kompakte Bauweise
    • Die Anlage kann als vertikaler Stapel gebaut werden; sie ist in der Vertikalen erweiterbar, es wird dabei Grundfläche gespart.
    • Es kann bei Bedarf während des Betriebs eine Einheit zu- oder abgeschaltet werden. Bei vertikaler Stapelung heizt die untere Anlage die darüber liegende Anlage noch zusätzlich auf.
    • Es können pro vertikale Einheit verschiedene Trocknungsgrade erreicht werden
    • Die verschiedenen Einheiten eines Stapels können mit verschiedenen Heizmedien beaufschlagt werden, z.B. mit Rauchgas aus einer Kesselanlage oder / und mit vorgewärmter Luft
    • Pro Einheit eines Stapels können verschiedene Trockengüter getrocknet werden.
    • Pro Stapel kann durch Serienschaltung schnell eine gewünschte Endfeuchte des Trockengutes erreicht werden.
  • Nachfolgend werden die Merkmale der Erfindung stichpunktartig aufgeführt:
    1. 1. Abgase aus einer Verbrennungsanlage werden direkt ohne zwischen geschaltetem Wärmetauscher dem Teller-Filtertrockner von oben oder seitlich zugeführt, wobei sie zunächst eine Mischkammer durchströmen.
    2. 2. Die Temperatur der Abgase vor dem Eintritt in den Teller-Filtertrockner, wird mit rezirkulierten Abgasen gesenkt, die nach dem Teller-Filtertrockner ausgekoppelt werden, um so in der Mischkammer auf eine gewünschte tiefere Temperatur durch Beimischung geregelt zu werden.
    3. 3. Auf dem rotierenden, zentral stufenlos angetriebenen Teller ist ein geeignetes Siebband befestigt.
    4. 4. Der Materialtransport auf das Siebband erfolgt mit einer radial angeordneten Transportschnecke in Abhängigkeit vom regelbaren Füllstand für die Höhe der zu trocknenden Materialbettschicht.
    5. 5. Am Eintritt in den Trocknerraum befindet sich ein Materialaufgabeschacht, welcher auslaufseitig in Abhängigkeit von der Höhe der zu trocknenden Materialbettschicht mit seinem Füllstand in Bezug auf die einlaufseitige Zufuhrfördermenge einer externen Zufuhreinheit befüllt wird.
    6. 6. Die radial angeordnete Zuführschnecke fördert das zu trocknende Gut stufenlos in den Filter-Tellertrockner und legt dort ein Trocknungsbett der Holzwerkstoffe in einer bestimmten, gleichmäßigen Dicke an.
    7. 7. Der Teller-Filtertrockner wird im Unterdruckbereich betrieben, um ein Entweichen von Feinstaub und Trocknungsgasen zu verhindern.
    8. 8. Aus dem, durch das zu trocknende Gut geströmte und vollkommen gesättigte Trocknungsabgas, wird vor dem Filter ein Teilstrom mittels Ventilator zur Regulierung der Gaseintrittstemperatur in einer Mischkammer vor dem Teller-Filtertrockner ausgekoppelt.
    9. 9. Die Abgase, welche das zu trocknende Gut auf dem Siebband durchströmt haben, sind durch feinste nebelartige Wasserpartikel vollkommen gesättigt. Dieser Zustand ist ideal für die Staubabscheidung mittels Nass-Elektrofilter unter die gesetzlich verlangten Werte von Fein- und Grobstaub.
    10. 10. Das Siebband wird mit Druckluftdüsen, angeordnet unterhalb des Siebbandes, periodisch gereinigt.
    11. 11. Das gesamte System wird im Unterdruck betrieben. Der Unterdruck wird durch einen stufenlos geregelten Abgasventilator gewährleistet.
    12. 12. Die Trocknerleistung kann bei Kessel-Teillast durch Beimischung von - in vorteilhafter Weise vorgewärmter - Luft erhöht werden.
    13. 13. Der Teller-Filtertrockner kann für größere Durchsatzmengen auch gestapelt über einander gebaut werden, sodass mehrere übereinander angeordnete Teller-Filtertrockner in einer gemeinsamen Trocknungskammer angeordnet sind. Der oberste Filtertrockner gibt dann sein vorgetrocknetes Material jeweils auf den darunter liegenden Filtertrockner ab, (Kaskaden-Trocknung-1. Variante).
    14. 14. Alternativ zu Ziff. 13 können auch mehrere Trocknungskammern mit jeweils einem (oder mehreren) darin angeordneten Teller-Filtertrockner(n) vorgesehen werden, bei denen die oberste Trocknungskammer das darin getrocknete Material in die jeweils darunter liegende Trocknungskammer weiter leitet, (Kaskaden-Trocknung- 2.Variante).
    15. 15. Der Teller-Filtertrockner kann anstelle mit Abgasen aus der Kesselanlage auch mit der durch die Kesselanlage vorgewärmten Luft betrieben werden. Eine weitergehende Abluftreinigung kann fallweise erforderlich sein.
    16. 16. Der Teller-Filtertrockner kann auch nur zur Trocknung von Biomasse eingesetzt werden, welche nicht direkt einer Feuerungsanlage zugeführt werden. Das heißt, eine direkte oder indirekte thermische Verwertung der erfindungsgemäß vorgetrockneten Holzwerkstoffe ist nicht zwingend erforderlich. In diesem Fall kann die Kesselanlage auch mit anderen Brennstoffen betrieben werden.
    17. 17. die Kessel Anlage kann betreffend der vorgeschriebenen Einhaltung des Reingasstaubgehalts konform in allen Lastbereichen betrieben werden.
    18. 18. Es gibt keine Geruchsbelästigung, weil durch das Durchströmen der Abgase durch das Trockenbett die nach dem Durchströmen entstehenden Abgase keinen Geruch der Kesselabgase mehr aufweisen.
      Das Trockenbett wirkt wie ein Geruchsfilter, sodass die Gase nach dem Durchströmen des Trockners nur noch einen Holzgeruch aufweisen.
  • Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
  • Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
    Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
  • Es zeigen:
    • Figur 1: Funktionsschaltbild einer Anlage nach der Erfindung
    • Figur 2: Ein Detail der Anlage nach Figur 1
    • Figur 3: Ein gegenüber Figur 1 erweitertes Funktionsbild
    • Figur 4: Ein Drehtellertrockner nach der Erfindung in einem Funktionsbild
    • Figur 5: Die Draufsicht auf den Drehtellertrockner nach Figur 4
    • Figur 6: Die Druckluftabreinigung im Innenraum des Drehtellertrockners zwischen einer Zuführ- und einer Abführschnecke
    • Figur 7: Ein modularer Aufbau von mehreren Modularen übereinander geschachtelten Drehtellertrocknern mit unterschiedlicher Gaseinführung und unterschiedlicher Trocknung
    • Figur 8: Das Mollier-Diagramm, Abtrocknungsprozess mit Darstellung der optimalen Arbeitsbereiche
  • In Figur 1 ist allgemein ein Verfahrensschema der erfindungsgemäßen Trocknungslage als bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt.
  • Das getrocknete Brennstoffmaterial, welches aus kleinstückigen und/oder fasrigen und/oder flockigen und/oder granulären und/oder Holzteilen (auch Säge- und Hobelspäne) und auch aus zerkleinerten Rinde besteht oder bestehen kann, wird in einer Kessel-Feuerung verfeuert und aufgrund der erfindungsgemäßen Anlage wird bei einem niedrigeren CO-Gehalt ein wesentlich besserer Wirkungsgrad der Verbrennung erzielt. Außerdem wird der Verbrennungswirkungsgrad der Gase verbessert und ein besserer Kesselwirkungsgrad erreicht.
  • Aufgrund des zugeführten, hochqualifiziert getrockneten Brenngutes kann der Kessel auch in größeren Teillastbereichen gefahren werden, die mit allein nassem Brenngut nicht möglich wären.
  • Am Ausgang der Feuerung 1 werden die dort erzeugten Abgase über eine Temperaturregelung in eine Mischkammer 11 eingeleitet und von dort aus in einen Drehtellertrockner 2, der einen besonders guten Trocknungswirkungsgrad gewährleistet, weil er als Betttrockner arbeitet.
  • Am Ausgang des Drehtellertrockners 2 ist ein Filter 3 angeordnet, über den die Abgase gefiltert werden und danach gelangen die Abgase in eine Kondensationsstufe 4.
  • In einer alternativen Ausführung kann die Kondensationsstufe 4 auch entfallen und die Gase können stromabwärts des Filters 3 auch unmittelbar von einem Ventilator 5 angesaugt und in den Kamin 13 ausgeblasen werden.
  • Die Kondensationsstufe 4 ist demnach optional vorhanden, kann aber auch entfallen.
  • Wichtig bei der Erfindung ist eine Rückführung von annähernd oder vollständig 100% gesättigten Abgasen am Ausgang des Trockners 2 über einen Rezirkulationszweig 7, der die vom Trockner 2 getrockneten Abgase in Pfeilrichtung 14 wieder der Mischkammer 11 zuführt und aufgrund der Temperaturregelung 9 nunmehr erneut in den Trockner einspeist. Im Rezirkulationszweig ist ein Ventilator 8 angeordnet.
  • Bei der Rückführung von gesättigten Abgasen aus dem Trockner 2 in dessen Eingangszweig, ist die Verbesserung des Trocknungswirkungsgrades und die Inertisierung der Abgase zwecks Vermeidung der Brandgefahr gewährleistet.
  • In Figur 2 ist ein gegenüber Figur 1 noch detaillierteres Verfahrensschema ausschnittsweise dargestellt, bei dem erkennbar ist, dass am Ausgang des Kessels 1 ein die Abgase verdichtender Kesselventilator 12 vorhanden ist, der die mit einer Temperatur t1 ausströmenden Gase in die Mischkammer 11 einleitet.
  • Am Ausgang der Mischkammer 11 verlassen die Gase mit der Temperatur t2 die Mischkammer 11 und die so herunter gekühlten Gase werden in den Drehtellertrockner 2 eingeführt, wo sie am Ausgang des Drehtellertrockners über den Rezirkulationszweig 7 wieder in die Mischkammer 11 ganz oder teilweise zurückgeführt werden.
  • Der im Rezirkulationszweig 7 angeordnete Ventilator 8 ist Drehzahl-geregelt und weist einen Drehzahlregler 10 auf. Die Drehzahl n des Ventilators 8 wird in Abhängigkeit von der Temperatur t2 geregelt.
  • Die Figur 3 zeigt die Rückführung des Teilstroms aus dem Trockner 2, an dessen Ausgangsleitung über den Rezirkulationszweig 7, mit Rückführung an den Eingang des Trockners 2. Mit einer dort angeordneten Mischkammer wird der Vorteil erzielt, dass der Feuchtigkeitsgehalt der Abgase nach dem Trockner 2 höher ist. Dadurch wird eine höhere Kondensationstemperatur erreicht. Mit der zusätzlichen Kondensationsstufe und der dadurch erreichten höheren Kondensationstemperatur ist es möglich, die Energie der Abgase über einen größeren Energiebereich auszubeuten und/oder auch bei niedrigeren Temperaturen eine verbesserte Trocknungsleistung zu erzielen.
    Durch die Entnahme der rezirkulierten Gasmenge vor dem Filter, kann der Filter kleiner gebaut werden.
  • In Figur 3 ist ein gegenüber den Figuren 1 und 2 noch weiter detailliertes Verfahrensschema dargestellt.
  • Alle dort angegebene Temperaturwerte sind nur beispielhaft zu verstehen und sollen in keiner Weise den Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung beschränken. Sie sollen nur vorteilhafte Ausführungsformen darstellen, ohne dass die Erfindung hierauf begrenzt wäre.
  • Figur 3 zeigt, dass die Abgase aus der Feuerung 1 mit einer Temperatur im Bereich von etwa 100°C - 200 °C ausströmen und dort in die Mischkammer 11 gelangen.
  • In Mischkammer 11 ist die Temperaturregelung 9 angeordnet, welche eine Mischung der eingangsseitig vom Kessel gelieferten Abgase mit den rezirkulierten Gasen im Rezirkulationszweig 7 durchführt und dafür sorgt, dass ein Mischgas am Ausgangszweig 41 der Mischkammer 11 mit einer Temperatur von bevorzugt etwa ca. 90°C erzeugt wird.
  • Wichtig ist, dass im Ausgangszweig 41 am Ausgang der Mischkammer ein Gas mit ca. 90°C und einer Feuchtigkeit erzeugt wird, welches in den später noch zu erläuternden Tabellen 1-6 dargestellt wird.
  • Das feuchte Brennmaterial gelangt in den Trockner 2 über die Nassgutzufuhr 50 aus einem Brennstoffsilo 51 und wird in den Drehtellertrockner 2 eingeführt.
  • Es wird bevorzugt, wenn am Ausgang des Drehtellertrockners 2 die getrockneten Gase nur noch eine Temperatur im Bereich zwischen 45°C- 70°C haben und mit dieser Temperatur in Pfeilrichtung 14 im Rezirkulationszweig 7 über den Ventilator 8 als rezirkuliertes Gas in die Mischkammer 11 zurückgeführt werden.
  • Es wird bevorzugt, wenn das rezirkulierte Gas mit einem Volumen zurückgeführt wird, das etwa der Hälfte des Gesamtgases entspricht. Diese Volumenmenge hängt allerdings von der Temperatur t1 und der Restfeuchte des getrockneten Materials ab und kann geregelt werden.
  • Die Hälfte des nicht zurückgeführten, getrockneten Gases aus dem Trockner 2 wird in den Filter 3 eingeleitet, an dessen Ausgang die Gase bevorzugt eine Temperatur im Bereich von etwa 45°C- 70°C haben.
  • Die so erzeugten Trocknungsabgase 39, die in dem Ausganszweig 40 des Filters ausströmen werden optional einer Kondensationsstufe 4 zugeführt.
  • Die Kondensationsstufe kann jedoch auch entfallen oder überbrückt werden, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel der einfacheren Beschreibung wegen angegeben ist, dass eine Kondensation in einer Kondensationsstufe 4 durchgeführt wird.
  • Die gesättigten Gase haben am Ausgang der Kondensationsstufe 4 eine entsprechend der Kondensatorleistung tiefere Temperatur und werden über den Ventilator 5 in den Kamin 13 eingeführt und in die Atmosphäre entlassen.
  • Um die Verschmutzung des Kondensators zu vermeiden, wird dieser nach dem Filter, also im Reingasstrom, eingebaut.
    Mit dem Kondensator kann bei Bedarf zusätzliche Warmluft erzeugt werden und damit die Leistung des Trockners erhöht werden.
  • Daraus ergibt sich, dass die Anlage mit einem hohen Wirkungsgrad arbeitet, denn die Wärmemenge der getrockneten Gase ist optimal ausgenutzt. Aus dem Kamin strömen nur noch relativ kühle Gase mit einem unterhalb der gesetzlichen Grenzwerte liegenden geringen Feinstaubanteil.
  • Mit diesem Konzept wird eine Brennstoffeinsparung von mindestens 10% gegenüber einer konventionellen Verbrennungsanlage erreicht, bei der nur nasses Brennstoffmaterial verbrannt wird.
  • Das zur Trocknung vorgesehene, im Brennstoffsilo 51 gespeicherte nasse Brennstoffmaterial wird über einen am Trocknerausgang angeordneten Austragsschacht 35 gesammelt und als vorgetrockneter Brennstoff einem Zwischensilo 16 zugeführt, und von diesem aus über die Brennstoffzufuhr 49 in die Feuerung 1 zurückgeführt.
  • Mit einem derartigen Verfahrenskonzept sind deshalb Brennstoffeinsparungen im Bereich zwischen 10% und 25% möglich, was nur mit der technischen Lehre der erfindungsgemäßen Anlage gelingt.
  • Die Figur 4 zeigt eine bevorzugte Trocknungsvorrichtung, nämlich in der Ausbildung eines Drehtellertrockners 2, der in einer Trocknerkammer 17 angeordnet ist, in die abgedichtet eine mittige Antriebswelle 19 hineinragt, die von einem Motor 18 beispielsweise in Pfeilrichtung 21 drehend angetrieben ist.
  • Die Antriebswelle 19 ist drehfest mit einem Drehteller 20 des Drehtellertrockners 2 verbunden, der deshalb drehend angetrieben in der Trocknerkammer 17 in einer horizontalen Ebene umläuft und jeweils radial außenliegende Randabdichtungen 23 in Richtung zu den vertikalen Wandungen der Trocknerkammer 17 aufweist.
  • Der Drehteller 20 ist bevorzugt aus einem Metall- oder Kunststoff-Material und weist ausreichend Öffnungen auf, durch welche die Trocknungsgase hindurch strömen. Die Ober- und/oder Unterseite ist im Übrigen von einem Siebband 22 oder Siebfolie abgedeckt, welches eine derartige Siebgröße hat, dass ein Feinstaubdurchtritt weitgehend verhindert wird. Der einfacheren Beschreibung wegen wird in einer bevorzugten Ausführung davon ausgegangen, dass das Siebband (22) oder die Siebfolie lediglich die Oberseite des Drehtellers 20 abdecken, während die Unterseite frei ist.
  • Über ein Zuführkanal 24 wird das feuchte, zu trocknende Gut, welches in dem Brennstoffsilo 51 gelagert ist, über die Nassgutzufuhr 50 in Pfeilrichtung 26 zugeführt, wobei eine Füllstandsregelung 25 vorhanden ist, die stets dafür sorgt, dass eine genau dosierte Menge in den Einlaufbereich einer Zuführschnecke 27 gelangt. Statt einer Zuführschnecke 27 kann auch ein anderer Längsförderer verwendet werden, wie z.B. ein Ketten- oder Bandförderer oder eine Zellenradschleuse.
  • Die Zuführschnecke 27 ist bevorzugt als Wendelschnecke ausgebildet, deren Schneckenwelle durch einen Motor 28 drehend angetrieben ist.
  • Die Zuführschnecke 27 erzeugt in der Trocknerkammer 17 auf dem Drehteller 20 und auf dem dort angeordneten Siebband 22 ein in der Höhe etwa gleichmäßiges Materialbett 30, welches eine bestimmte Füllhöhe aufweist.
  • Die Füllmenge wird durch einen Füllstandsensor 29 geregelt, welcher die Drehzahl des Motors 28 der Zuführschnecke 27 regelt.
    Die Füllhöhe kann je nach Ausführung manuell oder automatisch verändert werden.
  • Zur Durchführung der Trocknung wird das so erzeugte Materialbett 30 von den Abgasen des Kessels in vertikaler Richtung von oben nach unten gerichtet durchströmt und getrocknet, wie dies in Figur 4 schematisiert dargestellt ist.
  • Die Abgase der Feuerung 1 mit der Temperatur t1 werden somit in die Mischkammer 11 eingeleitet und dort mit einer bestimmten Temperatur in den Einströmstutzen 42 in die Trocknerkammer 17 mit einer Temperatur t2 eingeleitet.
  • Es wird bevorzugt, wenn über einen stromabwärts des Materialbettes 30 an der Trocknerkammer angeschlossenen Rezirkulationszweig 7 die gesättigten und durch das Materialbett gefilterten Abgase über den im Rezirkulationszweig 7 angeordneten Ventilator 8 entnommen und in die Mischkammer 11 zurückgeführt werden, wo sie wiederum in den eingangsseitigen Einstromstutzen 42 der Trocknerkammer 17 zurückgeführt werden. Dadurch ergibt sich ein optimales Trocknungsergebnis, wo nachfolgend anhand der anschliessenden Tabellen unter Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm erläutert werden wird.
  • Während der Drehung des Drehtellers 20 in der eingezeichneten Pfeilrichtung 21, gelangt das so getrocknete Material auch in den Entnahmebereich einer Abführschnecke 31, deren Schneckenwelle wiederum von einem Motor 28 drehend angetrieben ist. Die Abführschnecke 31 ist horizontal gerichtet und etwa parallel oberhalb des Materialbettes 30 angeordnet und dient zum Austrag des auf dem Drehteller 20 aufgeschichteten Materialbettes 30.
  • Es wird bevorzugt, wenn die Höhe des Materialbettes im Bereich der Abführschnecke 31 geringer gewählt ist, als die Höhe des Materialbettes im Bereich der Zuführschnecke 27, sodass immer eine bestimmte Materialmenge zur Trocknung auf dem Drehteller 20 verbleibt. Zur Verbesserung der Austragung des getrockneten Materialbettes 30 können auch noch zusätzliche feststehende Wisch- oder Abweis- oder Reinigungsleisten verwendet werden, die den Materialaustrag des Materialbettes 30 verbessern.
  • Ebenso können feststehende oder mitlaufende Mischwellen vorgesehen werden, die das Materialbett in radialer Richtung durchsetzen, um eine Durchmischung der Trocknungssubstanzen während eines Umlaufes des Drehtellers 20 zu gewährleisten.
  • Ebenso kann es vorgesehen sein, dass der Drehteller 20 mit Vibratoren in Schwingungen versetzt wird, um eine Auflockerung des Materialbettes 30 während des Trocknungsumlaufes auf dem Drehteller 20 zu verbessern.
  • In einem besonderen Ausführungsbeispiel soll es jedoch vorgesehen sein, dass die Abführschnecke 31 vollständig das Materialbett 30 beseitigt, wenn dieses vorgetrocknete Materialbett 30 in den Bereich der Abführschnecke 31 gelangt.
  • Während die Zuführschnecke 27 das Material radial einwärts in Pfeilrichtung 32 auf den Drehteller 20 transportiert, transportiert die Abführschnecke 31 das Material radial auswärts in Pfeilrichtung 33.
  • Am Ausgang der Trocknerkammer 17 ist ein Absperrorgan 34 angeordnet, um eine gasdichte Abdichtung der Trocknerkammer 17 zu ermöglichen und zu verhindern, dass die zu sammelnden Gase über das Absperrorgan 34 in unerwünschter Weise abgeführt werden.
  • Das Absperrorgan 34 kann z.B. als Absperrklappe, Doppelpendelklappe oder als Zellenradschleuse oder dergleichen ausgebildet sein.
  • Die vorgereinigten gesättigten Rauchgase, welche durch das Siebband 22 nach unten in die Trocknerkammer 17 strömen, werden in Pfeilrichtung 36 in einem Abgasraum 37 gesammelt, und von dort aus einem Filter 38 zugeführt, der bevorzugt als Nass-Elektrofilter ausgebildet ist.
  • Nach der Durchströmung dieses Filters 38 strömen die gereinigten Trocknungsabgase 39 in den Ausgangszweig 40 und werden gemäß dem Verfahrensschema in Figur 3 alternativ über die Kondensationsstufe 4 in einen Ventilator 5 eingeführt oder unter Überbrückung de Kondensationsstufe 4 direkt in den Ventilator 5 eingeführt und von dort aus in den Kamin 13 geblasen.
  • Die Figur 4 zeigt, dass noch jenseits des Absperrorgans 34 eine Kondensatableitung 47 vorgesehen ist.
  • Die Figur 5 zeigt die Draufsicht auf die Anordnung nach Figur 4 mit Darstellung weiterer Einzelheiten.
  • Die Figur 5 zeigt als Ausführungsbeispiel, dass die beiden Materialschnecken 27, 31 auch parallel zueinander angeordnet sein können. Sie können jedoch auch diametral gegenüberliegend angeordnet sein oder auch in jedem beliebigen anderen Winkel.
  • Die Darstellung der parallelen Anordnung der beiden Schnecken 27, 31 ist deshalb lediglich aus Ausführungsbeispiel zu verstehen.
  • Der Drehteller wird in Drehrichtung 43 angetrieben und nach der Materialaufgabe durch die Zuführschnecke 27 wird das zu trocknende Material in Pfeilrichtung 43 über einen Drehwinkel von mindestens 320° unter Einwirkung der Trocknungsgase auf dem Siebband 22 liegend in einer horizontalen Ebene entlang geführt und das nunmehr während einer Drehung getrocknete Material gelangt dann in den Bereich der Abführschnecke 31, die das Material in Pfeilrichtung 33 ausschleust.
  • Der Drehtellertrockner 2 ist so eingerichtet, dass bei einer vollständigen Umdrehung des Drehtellers 20 die Materialentnahme erfolgt.
  • Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Es kann vorgesehen sein, dass die Materialentnahme erst nach mehreren, hintereinanderliegenden Drehungen erfolgt, wobei dafür gesorgt werden muss, dass nach einer bestimmten Umdrehungszahl des Drehtellers 20 das Material entnommen werden kann. Hierzu kann es vorgesehen sein, dass die Abführschnecke 31 heb- und senkbar ausgebildet ist, um somit nach einer bestimmten Vielzahl von Trocknungsumdrehungen, das Materialbett 30 absenken zu können und die nun mehr getrockneten Materialteile abzuführen. Statt einer mit einer Wendelschnecke ausgerüsteten Abführschnecke 31 können auch andere Längsförderer verwendet werden.
  • Die Figur 5 zeigt auch, dass die in Richtung radial auswärts strömenden gesättigten Trocknerabgase in den Abgasraum 37 münden und von dort in den Filter 38 eingeführt werden.
  • Lediglich schematisiert ist in Figur 5 auch der Rezirkulationszweig 7 dargestellt, bei dem schematisiert gezeigt ist, dass das rezirkulierte Gas in den Ausgangszweig 41 in den Einströmstutzen 42 zurückgeführt wird.
  • Die Figur 6 zeigt eine spezielle Ausführungsform einer Druckluftreinigung 44, die im Zwischenbereich zwischen dem Materialende der Zuführschnecke 27 und der Abführschnecke 31 angeordnet ist.
  • Durch diese periodisch von unten her auf das Siebband 22 geleiteten Druckluftimpulse wird das Siebband abgereinigt und für die Durchströmung der vorgereinigten Rauchgase gemäß Figur 4 vorbereitet und immer in einem optimalen Arbeitszustand gehalten. Es können dabei noch zusätzliche Schwingungserzeuger verwendet werden, welche im Abreinigungszyklus den Drehteller 20 in Schwingungen versetzen, um eine Ablösung festhaftender Partikel am Siebband 22 zu erreichen. Solche Schwingungserzeuger können im Bereich von 3 bis 50 Hertz arbeiten. Es können jedoch auch im Ultraschallbereich arbeitende Schwingungserzeuger zur Reinigung des Siebbandes 22 verwendet werden.
  • Es ist lediglich in Figur 6 schematisiert dargestellt, dass ein Materialfluss in Drehrichtung 43 von dem Zuführschnecke 27 zur Abführschnecke 31 erfolgt.
  • Die Figur 7 zeigt eine Vervielfachung eines Drehtellertrockners 2, wie er in den Figuren 4- 6 beschrieben wurde, unter Beanspruchung aller Einzelheiten welche die vorherige Beschreibung bildeten.
  • Es handelt sich um einen modularen Aufbau von vertikal übereinander gestapelten Drehtellertrocknern 2a, 2b, 2c, wo für jeden Drehtellertrockner die gleichen Bezugszeichen wir vorstehend anhand der Figuren 4-6 zugeordnet wurden, nur dass die verschiedenen Drehtellertrockner 2 durch die kleinen Buchstaben a, b, c, voneinander unterschieden wurden.
  • Wichtig ist, dass unterschiedliche Gaszusammensetzung 48a, 48b und 48c aus unterschiedlichen Quellen in unterschiedlichen Drehtellertrocknern 2a- 2c verarbeitet werden können, wobei die unterschiedlichen Gaszusammensetzungen 48a, b, c aus unterschiedlichen Ausgangszweigen 41 a, 42b und 41 c von entsprechenden Gaserzeugungsorganen entstammen können.
  • So kann beispielsweise in Figur 7 vorgesehen werden, dass die oberen beiden Drehtellertrockner 2a und 2b unterschiedliche Gasströme oder Gaszusammensetzungen 48a, 48b aus unterschiedlichen Mischkammern 11 unterschiedlicher Feuerungen verarbeiten, während beispielsweise dann im darunter liegenden Drehtellertrockner 2c nunmehr Reinluft mit einer bestimmten Feuchte und Temperatur eingeführt wird und alle 3 Gasströme über den jeweiligen Drehtellertrockner 2a, 2b, 2c geführt werden. Die in Pfeilrichtung 36a, 36b, 36c in den gemeinsamen Abgasraum 37 strömende Abgase vermischen sich dort und werden gemeinsam dem Filter 38 zugeführt.
  • Damit wird eine optimierte Verfahrensanlagengestaltung ermöglicht, denn die Trocknerkammern 17a, 17b, 17c sind gasdicht voneinander getrennt und es muss dafür gesorgt werden, dass jeweils an den Ausströmöffnungen, wo das Abgas in den Pfeilrichtungen 36a, 36b und 36c ausströmt, geeignete Druckregelklappen 46a, 46b und 46c angeordnet sind, die z.B. auch als Drehschieber oder Drehklappen ausgebildet sein können.
  • Es ist noch dargestellt, dass an der Unterseite des Abgasraums 37 eine Kondensatableitung 47 vorhanden ist.
  • Vorteilhaft bei dieser Ausführung ist demnach die Möglichkeit, unterschiedliche Gasströme aus unterschiedlichen Gasquellen in einen gemeinsamen, von einem einzigen Motor 18 angetriebenen Drehtellertrockner 2a-2c zu verarbeiten, was mit einer hohen Produktionsleistung und einer Vielzahl von Variationsmöglichkeiten verbunden ist.
  • So können beispielsweise auch in den oberen Drehtellertrockner 2a andersartige, feuchte Holzwerkstoffe getrocknet werden, als beispielsweise in dem darunter liegenden Drehtellertrockner 2b oder auch in dem darunter liegenden Drehtellertrockner 2c.
  • In dem Mollier-Diagramm nach Figur 8 sind die verschiedenen Arbeitspunkte eingezeichnet, die nachfolgend beschrieben werden. Das Mollier-Diagramm ist eine Mollier-h-x-Diagramm für feuchte Luft mit einem Druck von 0,966 bar (400.000m / 10.000 Grad C / 80.000 % rF. Auf der linken Ordinate sind die Temperatur und auf der rechten Ordinate die rel. Feuchte aufgetragen.
  • Auf der linken Ordinate ist die Temperatur des jeweiligen Gases in Grad Celsius aufgetragen, während auf der Abszisse der Wasserdampfgehalt in g/kg aufgetragen ist.
  • Es sind leicht zur Horizontalen geneigte, bogenförmige Linien gleicher Feuchte eingezeichnet, welche von der linken Ordinate ausgehen und sich als Kurvenschar nach rechts erstrecken. Die jeweils schräg annähernd vertikal verlaufenden und zueinander parallelen Linien, welche von der Abszisse ausgehen, stellen Linien gleicher Enthalpie dar.
  • Im oberen Teil des Diagramms sind die sich deckenden Arbeitspunkte 1, 3 und 5 eingezeichnet, welche die Austrittstemperaturen der Gase nach dem Kessel darstellen.
  • Der untere Arbeitspunkt 1 entspricht der Sättigungstemperatur der Gase nach dem Trockner. Durch die Mischung der Mengen der Gase aus dem unteren Arbeitspunkt 1 mit den Eintrittsgasen vom Kessel im oberen Arbeitspunkt 1 ergibt sich der Arbeitspunkt 2.
  • Diese Mischgase im Arbeitspunkt 2 durchströmen das zu trocknende Gut bis zur vollständigen Sättigung im Punkt 52.
  • Alternativ zeigt das Diagramm auch eine Wärmebilanz der Gase, wenn mit Frischluft anstatt mit rezirkulierten Gasen die Mischtemperatur erreicht werden soll.
  • Hier gelten die oberen und unteren Arbeitspunkte 5 - 3 mit der resultierenden Mischtemperatur 4 und der daraus resultierenden Sättigungstemperatur 54.
  • Ebenfalls gibt es eine Mischung von Gasen zwischen den oberen und unteren Arbeitspunkten 5 - 5 mit der resultierenden Mischtemperatur bei Pos. 6.
  • Daraus ergibt sich wieder die Sättigungstemperatur bei 54. Der Unterschied zwischen der Sättigungstemperatur 53 und 54 macht deutlich, dass mit rezirkulierten Gasen eine höhere Feuchtigkeitsentnahme aus dem zu trocknenden Gut mit dem rezirkulierten Abgas nach dem Trockner im Vergleich zu Frischluft möglich ist. Das macht den Wert der Erfindung aus.
  • In der Tabelle 1 ist angegeben, dass bei der Mischung von zwei Luftmengen eine bestimmte Temperatur für den Luftstrom 1 und den Luftstrom 2 vorgesehen ist und hieraus eine Mischluft mit einer bestimmten weiteren Temperatur erzeugt wird. Der Eintrittspunkt des Luftstromes 1 wäre in der Figur 8 (Mollier-Diagramm) beim Arbeitspunkt 5 und hat eine Temperatur von 180°C.
  • Der zweite Luftstrom würde bei einem AP1 mit einer Temperatur von beispielsweise 60°C einströmen Aus beiden Luftströmen 1 und 2 ergibt sich eine Mischluft im Arbeitspunkt 2 um 100°C.
  • Beim Durchtritt durch das feuchte Materialbett 30 nimmt nunmehr die Mischluft mit einer Temperatur von 100°C im Arbeitspunkt 2 die Feuchtigkeit aus dem Materialbett 30 bis zur vollständigen Sättigung auf. Mit der eingezeichneten Position 52 wird der Zwischenraum zwischen dem Arbeitspunkt AP1 und AP2 durch die Temperatur des Gases nach dem Trockner dargestellt.
  • Die Trocknung geschieht zwischen dem Arbeitspunkt 2 und der Position 52. Beide Luftströme 1 und 2 ergeben somit die Mischluft aus der Tabelle 1 mit einer Temperatur von 100°C (siehe rechte Spalte in Tabelle 1).
  • Durch die Mischung der Kesselabgase und der rezirkulierten Gase ergibt sich der Mischpunkt 2 mit einer Temperatur von 100°C. Dieses ungesättigte Gasgemisch durchströmt das feuchte Materialbett und nimmt dort bis zur vollständigen Sättigung die Feuchte aus dem Materialbett auf.
  • Die vollkommene Sättigung der Trocknungsluft wird demnach bei Position 52 im Mollier-Diagramm nach Figur 8 erreicht.
  • Die Abkühlung der Kesselabgase im Arbeitspunkt 5 erfolgt alternativ mit Frischluft. Ein geringerer Trocknungsgrad ergibt sich aus dem Arbeitspunkt 6, der eine ungünstigere Position im Vergleich zum Arbeitspunkt 2 darstellt.
  • Der obere Arbeitspunkt 5 bezieht auf die Temperatur der Kesselabgase vor Eintritt in den Trockner. Der untere Arbeitspunkt 5 entspricht der Temperatur der Kühlluft. Daraus ergibt sich der Arbeitspunkt 6 als Mischtemperatur.
  • Wenn jedoch anstelle der Beimischung von rezirkulierten Gasen in den Punkten 5 und 2 nunmehr Frischluft verwendet wird, ergibt sich der Arbeitspunkt 6.
  • Die im Arbeitspunkt 6 gemischten Gase nehmen dann die Feuchtigkeit auf und es gilt dann der Arbeitspunkt bei Pos. 53.
  • Die Pos. 54 ergibt sinngemäß die Sättigungstemperatur bei einer tieferen Temperatur der Beiluft-Mischmenge.
  • Zusätzlich liegen die Sättigungstemperaturen bei den Positionen 53 und 54 tiefer gegenüber 52, was den Feuchtigkeitsgehalt, das heißt das Feuchtigkeitsaufnahmevermögen der Abgase mindert.
  • Die höhere Sättigungstemperatur bei Position 52 ermöglicht zudem eine westliche höhere disponible Kondensationsenergie gegenüber den Positionen bei 53 und 54. Dadurch kann bei Bedarf der Anlagenwirkungsgrad (= Brennstoffeinsparung) wesentlich verbessert werden.
  • Die Tabellen 1 bis 4 zeigen somit Rechenbeispiele bei der Mischung von zwei Luftströmen unter bestimmten Temperatur- und Feuchtebedingungen. In der jeweils rechten Spalte ist dann jeweils in der dritten Zeile von unten die Luftmasse des erzeugten feuchten Massenstromes und in der darunter stehenden Zeile die Luftmasse des erzeugten trockenen Massenstromes dargestellt. Diese Darstellungsweise gilt für alle Tabellen 1 bis6.
  • Der Arbeitspunkt 6 in Figur 8 bezieht sich auf die Tabelle 5, bei der zwei andere Luftströme 1 und 2 gemischt werden und eine Mischluft von ebenfalls 100°C erreicht wird, jedoch unter anderen Verhältnissen.
  • Tabelle 5 gehört somit zum oberen und unteren Arbeitspunkt 5, wobei eine 100% Luftfeuchte angenommen wird.
  • Der Arbeitspunkt 3 im Mollier-Diagramm gehört zur Tabelle Nummer 3, wobei nur 70% Luftfeuchte angenommen ist.
  • Die Tabellen zeigen also verschiedene Ausführungsformen der Mischluftführung im Mollier-Diagramm, wobei die Ausführungsform der Mischluft nach Tabelle 1 bevorzugt wird, weil die Position 52 den optimalen Anlagenwirkungsgrad gewährleistet.
  • Die Darstellung der Position 52 gewährleistet im Mollier-Diagramm einen wesentlich höheren Trocknungswirkungsgrad als vergleichsweise die Trocknungswirkungsgrade bei den Positionen 53 und 54.
  • Als Nachfolgend werden die Tabellen wie folgt dargestellt. Tabelle 1
    1) Mischen von 2 Luftmengen
    Luftstrom 1 Luftstrom 2 Mischluft
    Temperatur °C 180.000 60.000 100.360
    Rel. Feuchte % 2.000 100.000 19.473
    Abs. Feuchte g/kg 164.170 160.754 161.893
    Dichte feucht kg/m3 0.684 0.931 0.830
    Enthalpie feucht kJ/kg 648.288 480.255 536.266
    Volumenstrom feucht m3/h 8513.415 12463.629 20990.754
    Massenstrom trocken kg/h 5000.000 10000.000 15000.000
    Kondensatmenge kg/h 0.000
    Tabelle 2
    2) Befeuchtung von Luft mit Wasser
    istung kW 5.115
    Befeuchtungsmenge kg/h 295.568
    Befeuchtungstemperatur °C 15.000
    Befeuchtungsenthalpie kJ/kg 62.302
    Luft ein Luft aus
    Temperatur °C 100.360 62.082
    Rel. Feuchte % 19.473 100.000
    Abs. Feuchte g/kg 161.893 181.597
    Dichte feucht kg/m3 0.830 0.918
    Enthalpie feucht kJ/kg 536.266 537.493
    Volumenstrom feucht m3/h 20990.754 19313.037
    Massenstrom trocken kg/h 15000.000 15000.000
    Tabelle 3
    3) Mischen von 2 Luftmengen
    Luftstrom 1 Luftstrom 2 Mischluft
    Temperatur °C 180.000 20.000 101.006
    Rel. Feuchte % 2.000 70.000 10.338
    Abs. Feuchte g/kg 164.170 10.704 78.609
    Dichte feucht kg/m3 0.684 1.140 0.861
    Enthalpie feucht kJ/kg 648.288 47.287 313.217
    Volumenstrom feucht m3/h 8513.415 5585.257 14157.937
    Massenstrom trocken kg/h 5000.000 6300.000 11300.000
    Kondensatmenge kg/h 0.000
    Tabelle 4
    4) Befeuchtung von Luft mit Wasser
    Leistung kW 4.386
    Befeuchtungsmenge kg/h 253.418
    Befeuchtungstemperatur °C 15.000
    Befeuchtungsenthalpie kJ/kg 62.302
    Luft ein Luft aus
    Temperatur °C 101.006 51.909
    Rel. Feuchte % 10.338 99.999
    Abs. Feuchte g/kg 78.609 101.036
    Dichte feucht kg/m3 0.861 0.980
    Enthalpie feucht kJ/kg 313.217 314.614
    Volumenstrom feucht m3/h 14157.937 12693.790
    Massenstrom trocken kg/h 11300.000 11300.000
    Tabelle 5
    5) Mischen von 2 Luftmengen
    Luftstrom 1 Luftstrom 2 Mischluft
    Temperatur °C 180.000 30.000 100.793
    Rel. Feuchte % 2.000 100.000 11.165
    Abs. Feuchte g/kg 164.170 28.496 85.027
    Dichte feucht kg/m3 0.684 1.091 0.859
    Enthalpie feucht kJ/kg 648.288 330.219
    Volumenstrom feucht m3/h 8513.415 15164.011
    Massenstrom trocken kg/h 5000.000 7000.000 12000.000
    Kondensatmenge kg/h 0.000
    Tabelle 6
    6) Befeuchtung von Luft mit Wasser
    Leistung kW 4.584
    Befeuchtungsmenge kg/h 264.862
    Befeuchtungstemperatur °C 15.000
    Befeuchtungsenthalpie kJ/kg 62.302
    Luft ein Luft aus
    Temperatur °C 100.793 52.935
    Rel. Feuchte % 11.165 99.995
    Abs. Feuchte g/kg 85.027 107.099
    Dichte feucht kg/m3 0.859 0.974
    Enthalpie feucht kJ/kg 330.219 331.595
    Volumenstrom feucht m3/h 15164.011 13636.010
    Massenstrom trocken kg/h 12000.000 12000.000
    • Zeichnungslegende
    • 1
    Feuerung
    2
    Drehtellertrockner a,b,c
    3
    Filter
    4
    Kondensationsstufe
    5
    Ventilator
    6
    Kamin
    7
    Rezirkulationszweig
    8
    Ventil
    9
    Temperaturregelung
    10
    Drehzahlregler
    11
    Mischkammer
    12
    Kesselventilator
    13
    Kamin
    14
    Pfeilrichtung
    15
    Brennstoffzuführung
    16
    Zwischensilo
    17
    Trocknerkammer a,b,c
    18
    Motor
    19
    Antriebswelle
    20
    Drehteller
    21
    Pfeilrichtung
    22
    Siebbrand
    23
    Randabdichtung
    24
    Zuführrohr
    25
    Füllstandsregelung
    26
    Pfeilrichtung
    27
    Zuführschnecke
    28
    Motor
    29
    Füllstandsensor
    30
    Materialbett
    31
    Abführschnecke
    32
    Pfeilrichtung
    33
    Pfeilrichtung
    34
    Absperrorgan
    35
    Austragsschacht
    36
    Pfeilrichtung (Abgas)
    37
    Abgasraum
    38
    Filter
    39
    Trocknungsabgas
    40
    Ausgangszweig (von 3)
    41
    Ausgangszweig (von 9)
    42
    Einströmstutzen
    43
    Drehrichtung
    44
    Druckluftreinigung
    45
    Kondensationsbereich
    46
    Druckregelklappe
    47
    Kondensatableitung
    48
    Gaszusammensetzung a,b,c
    49
    Brennstoffzufuhr
    50
    Nassgutzufuhr
    51
    Brennstoffsilo
    52
    Position
    53
    Position
    54
    Position
    55
    Heissgas (aus Feuerung 1)

Claims (17)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Trocknungsanlage für feuchtes Holz und vergleichbare Bio-Materialien, bestehend aus mindestens einer Trocknerkammer (17) mit einem Materialeintrag (24, 25, 26) für das zu trocknende Material , in der mindestens ein bewegbar angetriebener Trockner (2) angeordnet ist, der ein Materialbett (30) für das zu trocknende Material ausbildet, das mindestens von einem von einer Feuerung (1) abgeleiteten Heissgas (55) durchsetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Feuerung (1) das von der Feuerung (1) erzeugte Heissgas (55) zunächst in eine Mischkammer (11) eingeleitet wird, in welche ein aus der Ausgangsseite der Trocknerkammer (17) entnommener Abgasstrom über eine Rezirkulationsleitung (7) zugeführt wird und dass der in der Mischkammer (11) erzeugte, abgekühlte Mischluftstrom in den Trockner (2) eingespeist wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einstellbare Mischtemperatur des Mischluftstromes bei oder über 90 Grad Celsius liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgereinigten und im Trockner (2) abgekühlten Trocknungsabgase (39) in einem nachgeschalteten Nass-Elektrofilter (38) auf die gesetzlich verlangten Reingasstaubwerte gereinigt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknerkammer (17, 17a, 17b, 17c) im Unterdruckbetrieb betrieben wird.
  5. Trocknungsanlage für feuchtes Holz und vergleichbare Bio-Materialien, bestehend aus mindestens einer Trocknerkammer (17) mit einem Materialeintrag (24, 25, 26) für das zu trocknende Material , in der mindestens ein bewegbar angetriebener Trockner (2) angeordnet ist, der ein Materialbett (30) für das zu trocknende Material ausbildet, das mindestens von einem von einer Feuerung (1) abgeleiteten Heissgas (55) durchsetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Feuerung (1) eine vom Heissgas der Feuerung (1) durchströmte Mischkammer (11) angeordnet ist, in welche ein aus der Ausgangsseite der Trocknerkammer (17) entnommener Strom von Trocknungsabgasen (39) über einen Rezirkulationszweig (7) eingeleitet wird, und der daraus erzeugte, abgekühlte Mischluftstrom als Trocknungsluft in den Trockner (2) einspeist wird.
  6. Trocknungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 arbeitet.
  7. Trocknungsanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockner (2) als Drehtellertrockner (2, 2a, 2b, 2c) ausgebildet ist.
  8. Trocknungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehtellertrockner (2) aus einem mindestens einseitig mit einem Siebband (22) belegten, drehangetriebenen Drehteller (20) besteht, auf dem mit einem eingangsseitigen Längsförderer ein Materialbett (30) aus dem zugeführten nassen Material aufgeschichtet wird.
  9. Trocknungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zum Materialaustrag des auf dem Drehteller (20) aufgeschichteten Materials ein weiterer Längsförderer vorhanden ist.
  10. Trocknungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Trocknerkammern (2, 2a, 2b, 2c) im Hinblick auf den Materialtransport des zu trocknenden Materials kaskadenartig hintereinander geschaltet sind.
  11. Trocknungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (20) des Drehtellertrockners (2, 2a, 2b, 2c) periodisch mit Druckluft abgereinigt wird.
  12. Trocknungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (20) des Drehtellertrockners (2, 2a, 2b, 2c) von einem Schwingungserzeuger beaufschlagt ist.
  13. Trocknungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Filter (3) eine Kondensationsstufe (4) nachgeschaltet ist.
  14. Trocknungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Rezirkulationszweig (7) ein in Abhängigkeit von der Temperatur in der Mischkammer (11) drehzahlgeregelter Ventilator (8) angeordnet ist.
  15. Trocknungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts vom Filter (3) oder stromabwärts der Kondensationsstufe (4) ein Ventilator (5) angeordnet ist, der die abgekühlte Abluft in einen Kamin (13) bläst.
  16. Trocknungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, durch die Kombination eines Trockners mit einem integrierten bzw. nachgeschalteten Nasselektrofilter.
  17. Trocknungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Austritt der Abgase aus dem Kessel und dem Trockner kein Wärmetauscher angeordnet ist.
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