DE2949720A1 - Verfahren und vorrichtung zum trocknen und erhitzen von feuchter kohle - Google Patents

Description

29A972Q

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trocknen und Erhitzen von feuchter Kohle, insbesondere von Fein- und Feinstkohle, bei dem der zu trocknenden Kohle Wärme über einen Inertgaskreislauf, der mit Hilfe eines Wärmetauschers aufheizbar ist, zugeführt wird und die getrocknete und erhitzte Kohle durch einen Teilkreislauf des Inertgases vor dem Zutritt von Sauerstoff geschützt wird. Die Erfindung zeigt gleichzeitig eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die DE-OS 28 10 694 zeigt ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art, bei dem Feinkohle zwecks Herstellung von hochwertigem Koks mit einem sauerstoffreien Heizmedium getrocknet und erhitzt wird. Als Inertgas dient Wasserdampf, der sich beim Erhitzen der zu trocknenden Kohle aus der Feuchtigkeit entwickelt, die von der feuchten Kohle mit eingeschleppt wird. Der Inertgaskreislauf wird durch einen Wärmetauscher indirekt beheizt. Der Inertgaskreislauf muß auch in einer Entstaubungsanlage gereinigt werden, wobei die mitgerissenen Kohleteilchen abzuscheiden sind. Wird als Entstaubungsanlage ein Zyklon eingesetzt, dann ergibt sich aufgrund der geringen Wichte der Kohle und der großen Feinanteile eine ungenügende Abreinigung. Darüber hinaus lagern sich die Feinanteile der Kohle auch am Wärmetauscher ab und verschlechtern den Wärmeübergang beträchtlich. Wird dagegen ein Tuchfilter eingesetzt, dann entstehen Temperaturprobleme. Ist die Temperatur des Inertgases im Filter zu hoch, dann besteht die Gefahr, daß die Filtertücher verbrennen. Ist die Temperatur dagegen zu niedrig, dann bildet sich Kondensat und die Kohleteilchen lagern sich mit dem Kondensat an den Filtertüchern ab, so daß der Filterwiderstand ansteigt. Dies kann dazu führen, daß der Inertgaskreislauf zusammabricht, weil der Filterwiderstand zu groß wird. Werden dagegen Elektrofilter eingesetzt, so müssen die feinen mitgerissenen Kohle-

130025/0093

2949729

teilchen zunächst mit Wasser ummantelt werden, um elektrische Ladungen anbringen zu können. Zu den heißen Kohleteilchen besteht aber eine schlechte Affinität des Wassers. Außerdem fällt in diesem Elektrofilter letztlich Kohleschlamm an, also feine, besonders feuchte Kohle, während mit dem Verfahren gerade die Trocknung der Kohle beabsichtigt ist.

Außerdem bestehen bei dem bekannten Verfahren große Probleme beim Anfahren und Abstellen der Anlage; denn es wird feuchte Kohle zunächst in die heiße Trocknungseinrichtung eingebracht. Beim Anfahren steht im Umlauf zunächst nur heiße Luft zur Verfügung, so daß deren Sauerstoffanteil sehr leicht zur Selbstentzündung der Kohle führen kann. In der Folge können Verpuff ungen und Explosionen auftreten. Beim Abstellen dagegen entsteht in Folge TemperaturSenkung und bei Verwendung einer Tuchfilteranlage Kondensat und Verschmutzung.

Das bekannte Verfahren arbeitet nach dem Gegenstromprinzip. Dies ist insofern nachteilig, als das im Wärmetauscher aufgeheizte Inertgas mit seiner heißesten Eintrittstemperatur auf die schon getrocknete Kohle am Austritt der Trocknungsanlage trifft. Hier ergeben sich Uberhitzungserscheinungen. Darüber hinaus werden im Gegenstrom die heißen Feinanteile der Kohle mitgenommen. Diese wandern zum Eingang der Trocknungseinrichtung zurück und können sich dort an den naßen Kohleteilchen wieder ablagern. Hierdurch erfolgt eine Anreicherung der Feinanteile in der Trocknungseinrichtung, so daß deren Widerstand steigt. Hierdurch wird der Inertgaskreislauf beeinträchtigt.

130025/0093

29Λ9720

Die DE-OS 26 59 335 zeigt eine Kohletrocknungs- und erhitzungsanlage, die mit einem Flugstromtrockner und einem nachgeschalteten Flugstromerhitzer für die Kohle arbeitet und bei der ein direkt befeuerter Gaskreislauf zunächst durch den Flugstromerhitzer und dann durch den Flugstromtrockner jeweils im Gleichstrom geführt ist. In die mit Gas betriebene Brennkammer wird auch Luft in Form der Verbrennungsluft eingeführt, so daß damit der Sauerstoffgehalt im Kreislauf des Wärmeträgermediums schlecht beherrschbar ist. Trotz Brüdenrückführung lassen sich bei dieser bekannten Kohleerhitzungsanlage Verpuffungserscheinungen und Explosionen nicht vermeiden. Die Anlage arbeitet im übrigen mit einem Elektrofilter, wobei die dort abgeschiedene Kohle der getrockneten Kohle hinzugefügt wird. Im Kreislauf des Wärmeträgermediums sind zwei KurzSchlußleitungen angeordnet , die beide den Flugstromtrockner überbrücken und zur Anhebung bzw. Regelung der Temperatur in einem Zyklonabscheider und in dem Elektrofilter dienen. Der im Kreislauf des Wärmeträgermediums vorgesehene Ventilator fördert außer in die Brüdenrückführung sofort in den Elektrofilter und anschließend in den Kamin, so daß die zusätzliche Gefahr besteht, daß Luft an undichten Stellen der Anlage und damit Sauerstoff in den Kreislauf des Wärmeträgermediums gelangt.

Aus der DE-AS 26 26 653 ist ein zweistufiger Einrohr-Flugstromtrockner bekannt, der im Gleichstrom betrieben wird. Auch hierbei findet eine direkte Beheizung des Wärmeträgerkreislaufes statt, wobei über die Verbrennungsluft des Gasbrenners Sauerstoff überschüssig mit eingebracht wird. Auch hierbei besteht . die Gefahr, daß der Sauerstoffanteil an dem Wärmeträgermedium leicht sich/in solche Größenordnungen anreichert, daß Verpuff ungserscheinungen, Brände und Explosionen auftreten können. Dies ist insbesondere während des Anfahrvorganges der Fall, wenn sich im Wärmeträgerkreislauf lediglich heiße Luft mit dem bekannt hohen Sauerstoffanteil befindet.

130025/0093

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß damit eine Anlage angefahren und auch abgestellt werden kann, ohne daß die Gefahr von Verpuffungen, Verbrennungen und Explosionen besteht. Weiterhin müssen bei einer solchen Kohletrocknungsanlage die Probleme gelöst werden, die mit der Entstaubung und der Aufrechterhaltung der Filterwirkung verbunden sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß beim Anfahrvorgang vor Beginn der Kohletrocknung Wasser oder Wasserdampf in den über den Wärmetauscher aufgeheizten Luftkreislauf eingeführt und der Luftkreislauf mit Wasserdampf angereichert und so der Inertgaskreislauf gebildet wird. Es wird also zunächst ohne Kohletrocknung aus dem Luftkreislauf ein Inertgaskreislauf geschaffen, dessen wesentlichster Bestandteil Wasserdampf ist, so daß die zu trocknende Kohle gefahrlos anschließend in die Trocknungseinrichtung eingebracht werden kann, die andererseits an den Inertgaskreislauf angeschlossen ist. Dem Luftkreislauf kann bereits Wasserdampf zugeführt werden. Es ist aber auch möglich unter Ausnutzung der Trocknungseinrichtung flüssiges Wasser in den Kreislauf einzubringen und die bereits indirekt über den Wärmetauscher eingebrachte Wärmemenge zum Verdampfen und Erhitzen des Wassers zu Wasserdampf auszunutzen. Dies ist insoweit sinnvoll, als später bei der Kohletrocknung mit der feuchten Kohle auch flüssiges Wasser eingeschleppt wird, welches verdampft werden muß. Im Inertgaskreislauf wird zunächst durch Anreicherung mit Wasserdampf der Sauerstoffanteil unter 2%, vorzugsweise unter 1%, abgesenkt, bevor feuchte Kohle zur Trocknung eingebracht wird. Es versteht sich, daß zu diesem Zeitpunkt bereits über ein Überströmventil eine überschüssige Gasmenge in den Kamin abgegeben wird.

130025/0093

294972Q

— Q —

Beim Abstellvorgang wird zunächst die getrocknete Kohle aus der Trockenzone herausgeführt. Der Inertgaskreislauf wird durch Einbringen von Wasser oder Wasserdampf noch so lange aufrechterhalten, bis alle Kohle die Wiege- und Mischeinrichtung verlassen hat. Erst dann wird der Inertgaskreislauf durch einen Luftkreislauf ersetzt.

Der Inertgaskreislauf wird im Gleichstrom über die zu trocknende Kohle geführt, so daß eine Anreicherung der Feinanteile der Kohle in der Trocknungseinrichtung vermieden wird. Gleichzeitig bedeutet dies eine schonende Behandlung der Kohle und es wird im Gegensatz zur Trocknung im Flugstromverfahren die Umwälzung beträchtlicher Gasmengen und die mechanische Beanspruchung der Kohle hierdurch vermieden.

Die Vorrichtung zum Trocknen und Erhitzen von feuchter Kohle, insbesondere Fein- und Feinstkohle, arbeitet mit einer Trocknungseinrichtung, einem über einen Wärmetauscher indirekt aufheizbaren Inertgaskreislauf, der einmal durch die Trocknungseinrichtung und in einem Teilkreislauf über einen Mischer für getrocknete Kohle geführt ist, mit einer Entstaubungseinrichtung im Inertgaskreislauf und mit einer an den Wärmetauscher angeschlossenen Wärmequelle. Erfindungsgemäß ist die Trocknungseinrichtung eine in Gleichstrom an den Inertgaskreislauf angeschlossene angetriebene Trockentrommel, der im Inertgaskreislauf ein Vorabscheider und Kühler sowie eine Tuchfilterentstaubung nachgeschaltet sind; dabei weist der Inertgaskreislauf eine absperrbare Zuleitung für Wasser oder Wasserdampf und eine weitere absperrbare Zuleitung für Luft auf. Durch Verwendung einer Trockentrommel im Gleichstromverfahren als Trocknungseinrichtung wird die Kohle schonend getrocknet, wobei die höchste Temperatur des Inertgaskreislaufes

130026/0093

294972Q

auf die feuchte Kohle einwirkt, so daß sich überhitzungserscheinungen am Ausgang der Trockentrommel an der getrockneten Kohle vermeiden und die Temperaturverläufe leichter und besser steuern lassen. Hierdurch wird es auch möglich, im Inertgaskreislauf einen Vorabscheider und Kühler sowie eine Tuchfilterentstaubung einzusetzen, die bei trockener Arbeitsweise die erforderliche Abreinigung der Inertgase erreichen läßt. Die absperrbare Zuleitung für Wasser oder Wasserdampf dient dem AnfahrVorgang, während die weitere absperrbare Zuleitung für Luft beim Abstellen der Anlage erforderlich wird.

Der Inertgaskreislauf weist zwei jeweils mit steuerbaren Absperrorganen versehene Kurzschlußleitungen auf, von denen die eine zwischen Wärmetauscher und Trockentrommel angeschlossen und in die Leitung zwischen Trockentrommel und Vorabscheider und Kühler führt, während die andere nach der Tuchfilterentstaubung sowie nach dem nachgeschalteten Ventilator und vor dem Wärmetauscher abzweigt und den Wärmetauscher überbrückt. Während die zuerst genannte Kurzschlußleitung zur Erhöhung der Temperatur in der Tuchfilterentstaubung eingesetzt wird, dient die zweite Kurzschlußleitung der Erniedrigung der Temperatur in der Tuchfilterentstaubung. Es versteht sich, daß auf diese Weise die Tuchfilterentstaubung in einem optimalen Temperaturbereich gefahren werden kann, so daß Taupunktsunterschreitungen und damit die Bildung von schwefliger Säure und das Kondensieren von Wasser vermieden werden. Zur Temperaturerniedrigung in der Tuchfilterentstaubung kann auch der vorgeschaltete Vorabscheider und Kühler eingesetzt werden bzw. verwendet werden. Die Kühleinrichtung an dem Vorabscheider besteht zweckmäßig aus mehreren Ventilatoren, die entsprechend zu- bzw. abgeschaltet werden können.

130025/0093

29A972Q

Der zum Schutz der getrockneten Kohle bestimmte Teilkreislauf des Inertgaskreislaufes zweigt nach dem Ventilator ab und ist in den Inertgaskreislauf die Trommel überbrückend zwischen Trockentrommel und Vorabscheider und Kühler zurückgeführt. Damit wird die getrocknete Kohle auch nach dem Verlassen der Trockentrommel noch wirksam vor dem Zutritt von Luftsauerstoff geschützt, bis sie einer gewünschten Verarbeitung zugeführt worden ist. Somit verden z.B. das Materialsilo, die Wiege- und Mischeinrichtung sowie die Förderstrecke der Kohle inertisiert. Dies kann durch Ablagerung in einem Silo geschehen. Es ist auch möglich, die getrocknete Kohle mit einem Bindemittel, vorzugsweise einem bituminösen Bindemittel, zu umhüllen; dies ist dann besonders sinnvoll, wenn die Kohle anschließend v«-erkokt werden soll. Ausgehend von dem Ventilator ist sowohl in dem Inertgaskreislauf vor dem Wärmetauscher und vor der Abzweigung der einen Kurzschlußleitung als auch in dem abzweigenden Teilkreislauf je ein steuerbares Absperrorgan angeordnet. Durch diese beiden Absperrorgane wird die Mengenaufteilung des Inertgases für den Inertgaskreislauf einerseits und für den Teilkreislauf andererseits eingesteuert. Es versteht sich, daß auch über diese Mengensteuerung Einfluß auf die Temperaturen an den jeweiligen Anlagenteilen genommen werden kann. In dem Teilkreislauf des Inertgases zum Schutz der getrockneten Kohle können ein Mischer, eine Wiegeeinrichtung und ein Zwischensilo eingeschlossen sein. Es versteht sich, daß auch andere Einrichtungen für die getrocknete Kohle hier noch vorgesehen sein können, die dann zweckmäßig auch in den Teilkreislauf eingeschlossen werden, sofern an solchen Anlagenteilen die Tenpertur der getrockneten Kohle noch in einem gefährlichen Bereich liegt.

Die absperrbare Zuleitung für Wasser oder Wasserdampf ist zweckmäßig am Eingang in die Trockentrommel an den Inertgaskreislauf angescKbssen. In diesem Falle benötigt man nur

130025/0093

294972Q

eine Wasserzuleitung und ein Absperrorgan, während die Trockentrommel selbst zur Verdampfung des Wassers herangezogen werden kann, wie dies ja auch später dann für den Hauptzweck der Anlage, nämlich der Trocknung der Kohle, geschieht. Die absperrbare Zuleitung für Luft hingegen ist zweckmäßig zwischen Tuchfilterentstaubung und Ventilator an den Inertgaskreislauf angeschlossen, so daß hier in einfacher Weise Luft angesaugt und mit dem Inertgas vermischt wird. Die Temperatur in der Entstaubungsanlage wird dabei zunächst nicht abgesenkt, so daß keine Kondenserscheinung auftreten kann.

Der an dem Inertgaskreislauf angeschlossene Wärmetauscher ist andererseits mit einem Heizkreislauf verbunden, der eine Abgasrückführung aufweist, in der ein steuerbares Absperrorgan vorgesehen ist. Auf diese Weise kann die Wärme der Abgase dieses Heizkreislaufes durch Rückführung genutzt und in diesem Sinne Einfluß auf die Temperaturregelung des Heizkreislaufes genommen werden.

Die Erfindung wird anhand einer schematisiert in der Zeichnung wiedergegebenen Anlage verdeutlicht und weiter beschrieben:

Die Vorrichtung zum Trocknen und Erhitzen von feuchter Kohle weist ein Materialsilo 1 mit Dosiereinrichtung auf, von dem über einen Gutförderer 2 feuchte Kohle abgezogen werden kann. Am Ende des Gutförderers 2 befindet sich eine Zellenradschleuse 3 im Bereich des Einlauftrichters der Trockentrommel 4, die um ihre Längsachse drehbar gelagert und angetrieben ist, so daß sich die Kohle beim Durchgang durch die Trockentrommel 4 immer in einer kaskadenförmigen Bewegung befindet.

Die Anlage weist weiterhin einen Vorabscheider und Kühler 5,

130025/0093

29A972Q

sowie diesem nachgeschaltet eine Tuchfilterentstaubung 6 auf. Nachgeschaltet ist ein Ventilator 7 zur Umwälzung des Wärmeträgermediums bzw. des Inertgaskreislaufes und des Teilkreislaufes vorgesehen. Ein Wärmetauscher 8 dient der indirekten Beheizung des Inertgaskreislaufes. Der Wärmetauscher 8 ist andererseits an einen Heizkreislauf 9 angeschlossen, der zum Abgaskamin 10 letztlich führt und eine Abgasrückführung 11 besitzt. In dieser Abgasrückführung 11 ist ein Mischgasventilator 12 und ein steuerbares Absperrorgan 13 angeordnet. Ein Brenner 14 wird mit Gas oder einem anderen Medium beheizt, welches über eine Leitung oder einen Vorratstank 15 abgezogen wird. Die Verbrennungsluft für den Brenner 14 wird über den Luftventilator 16 herangeführt. Wie man sJäit, kann über die Rückführleitung 11 eine Rückführung der Abgase nach dem Durchtritt durch den Wärmetauscher 8 und eine Vermischung in einer Mischkammer 17 mit den Verbrennungsabgasen erfolgen.

Der Inertgaskreislauf führt mit einer Leitung 18 vom Wärmetauscher 8 zum Eingang in die Trockentrommel 4. Nach der Durchleitung durch die Trockentrommel 4 wird der Inertgaskreislauf von den Leitungsstücken 19, 20, 21, 22 und 23 vervollständigt. Wie ersichtlich, ist das Leitungsstück 19 zwischen den Ausgang der Trockentrommel 4 und den Eingang des Vorabscheiders und Kühlers 5 geschaltet, der im übrigen durch ein nicht dargestelltes Gebläse gemäß den Pfeilen 24 mit Kühlluft angeblasen und somit die Temperatur des Inertgases herabgesetzt werden kann. Das Leitungsstück 20 verbindet den Ausgang des Vorabscheiders und Kühlers 5 mit der Tuchfilterentstaubung 6; deren Ausgang ist über das Leitungsstück 21 an das Gebläse 7 angeschlossen. Von diesem führt das Leitungsstück 22 zu einem steuerbaren Absperrorgan 25, von dem das Leitungsstück 23 zu dem Wärmetauscher 8 führt. Aus der Leitung 18 und den

130025/0093

294972Q

Leitungsstücken 19, 20, 21, 22, 23 wird der Inertgaskreislauf 18 bis 23 gebildet. Im Inertgaskreislauf sind zwei Kurzschlußleitungen 26 und 27 vorgesehen, in denen steuerbare Absperrorgane 28 und 29 angeordnet sind. Durch öffnen des Absperrorganes 28 kann die Temperatur des Inertgases im Vorabscheider 5 und in der Tuchfilterentstaubung 6 erhöht werden. Durch öffnen der Kurzschlußleitung 27 bzw. des Absperrorganes 29 kann dagegen die betreffende Temperatur erniedrigt werden, auch in der Trockentrommel 4.

Am Eingang der Trockentrommel 4 ist eine Zuleitung 30 für Wasser oder Wasserdampf und eine Regeleinrichtung 31 vorgesehen, die zu Anfahrtzwecken benötigt wird. In das Leitungsstück 21 mündet eine weitere Zuleitung 32 für Luft, in welcher ein Absperrorgan 33 angeordnet ist. Die Zuleitung 32 wird beim Abstellen der Anlage benötigt.

Die getrocknete Kohle gelangt vom Ausgang der Trockentrommel 4 über eine gekapselte Fördereinrichtung 34 in ein Becherwerk und von dort in ein Zwischensilo 36, aus welchem sie chargenweise in eine Wiegeeinrichtung 37 übaführt werden kann, aus der wiederum die Kohle in den Mischer 38 gelangt. Die Kohle kannÖann schließlich in ein Silo 39 abgelagert oder dem entsprechenden Verwendungszweck zugeführt werden. Im Mischer 38 besteht die Möglichkeit, die getrocknete Kohle mit einem Bindemittel, vorzugsweise einem bituminösen Bindemittel, zu ummanteln. Dieses wird aus dem Bindemitteltank 40 über die Eindüsvorrichtung 41 in den Mischer 38 aufgegeben. Der Bindemitteltank 40 wird durch ein Thermalöl-Heiz-aggregat 42 auf der gewünschten Verarbeitungstemperatur gehalten.

Neben dem Inertgaskreislauf 18 bis 23 als Hauptkreislauf zweigt von dem Leitungsstück 22 der aus den Leitungsstücken 43 bis

13ÖÖ2S/0093

294972Q

gebildete Teilkreislauf 43 bis 47 ab. Dieser Teilkreislauf 4 3 bis 47 des Inertgases schützt die getrocknete Kohle und die betreffenden Anlagenteile, über die er geführt ist.

Von dem Leitungsstück 2 3 zweigt nicht nur die Kurzschlußleitung 24, sondern auch die Inertgas-Auslaßleitung 48 ab, in der das einstellbare überdruckventil 49 vorgesehen ist und die letztlich zum Abgaskamin 10 führt, über dieses Überdruckventil 49 wird immer ein Überdruck in dem Inertgaskreislauf 18 bis 23 und in dem Teilkreislauf 43 bis 47 aufrechterhalten. Gleichzeitig wird über das Überdruckventil 49 sowohl während der Anfahrphase als auch während des Betriebes der Anlage laufend Gas an den Abgaskamin 10 abgegeben, weil durch das eingebrachte Wasser bzw. das durch die Kohle mit eingeschleppte Wasser laufend eine Anreicherung an Wasserdampf erfolgt.

Der Vorabscheider und Kühler 5 wie auch die TuchfiIterentstaubung 6 sind über Förderschnecken 50 mit dem Becherwerk 35 verbunden, so daß die in dem Vorabscheider 5 und der Tuchfilterentstaubung 6 abgeschiedene trockene Kohle zu der über die Förderleitung 34 herangeführten getrockneten Kohle wieder hinzugefügt wird.

Zum Anfahren der Anlage, ausgehend von mit Luft gefüllten Anlagenteilen, werden zunächst der Ventilator 7, die Trockentrommel 4 sowie verschiedene weitere Anlagenteile in Gang gesetzt. Anschließend wird der Heizkreislauf 9 durch Zünden des Brenners 14 für die Wärmeentwicklung freigesdbzt, wobei die zugehörigen Anlagenteile wie Luftventilator 16 und Mischgasventilator 12 ebenfalls eingeschaltet sein müssen, über den Wärmetauscher 6 wird Wärme an den mit Luft gefüllten Kreislauf übertragen. Bei Erreichen einer Temperatur von 18O⁰C

13002S/0093

29A972Q

vor dem Vorabscheider und Kühler 5 wird durch die Regeleinrichtung 31 für Wasser über die Zuleitung 30 Wasser in die Trockentrommel 4 eingesprüht. Das Wasser verdampft durch die heißen Eintrittsgase. Der daraus entstehende Wasserdampf vergrößert die im Umlauf befindliche Brüdenmenge. Bei Erreichen eines bestimmten Überdruckes an der Trockentrommel wird das steuerbare überdruckventil 4 9 in Öffnungsbereitschaft versetzt, so daß es einen Teilgasstrom in den Abgaskamin 10 ableiten kann. Die zugeführte Wassermenge wird so bemessen, daß der entstehende Wasserdampf ausreicht, den Sauerstoffanteil in den umlaufenden Brüden unter 2%, vorzugsweise unter 1%, abzusenken. Dieser Anfahrvorgang wird etwa 5 Minuten in Anpruch nehmen. Danach kann mit dem Trocknen der Kohle begonnen werden, indem der Gutförderer 2 eingeschaltet und feuchte Kohle aus dem Materialsilo 1 entnommen und über die Zellenradschleuse 3 der Trockentrommel 4 zugeführt wird. Es versteht sich, daß zu diesem Zeitpunkt kein Wasser mehr über die Zuleitung 30 eingefügt wird. Die zu trocknende feuchte Kohle gekngt auf irgendeinem Wege in das Materialsilo 1, beispielsweise mit Hilfe eines Schaufelladers. Der Gutförderer 2 ist mit einem Gleichstrom-Regelantrieb ausgerüstet. Die ausgetragene Menge kann volumetrisch von Hand gemessen werden oder manuell von einer Schaltzentrale aus eingestellt werden. Während des Betriebes soll die Menge der zu trocknenden Kohle konstant gehalten werden. Der Innenraum der Trockentrommel 4 ist gegen die Umgebung weitgehend luftdicht abgeschlossen. Vor allen Dingen kann kein Luftsauerstoff eindringen, da der Inertgaskreislauf 18 bis 2 3 an den Dichtstellen der Trockentrommel unter entsprechendem überdruck gefahren wird. Die Temperatur der am Ende der Trockentrommel 4 vorliegenden getrockneten Kohle wird als Sollwert vorgegeben und in einem Regler verglichen. Bei Unterschreiten des Sollwertes wird das Absperrorgan 25 auf

130025/009 3

der Druckseite des Ventilators 7 geöffnet, so daß die Brüdenmenge in dem Inertgaskreislauf 18 bis 23 vergrößert wird. Bei überschreiten des Sollwertes der Temperatur der Kohle am Austritt der Trockentrommel 4 wird die Brüdenmenge durch die zuvor beschriebenen Regeleinrichtungen verringert.

Die Eintrittstemperatur der heißen Brüden in die Trockentrommel 4 soll etwa 450^C betragen. Bei Unterschreiten dieses Sollwertes wird die Gaszufuhr am Brenner 14 erhöht. Durch dieses Einbringen von mehr Energie steigt die Abgastemperatur des Heizkreislaufes 9 an, so daß auch die Temperatur des Inertgaskreislaufes 18 bis 2 3 über den Wärmetauscher 8 angehoben wird. Bei überschreiten des Sollwertes der Temperatur des Heizkreislaufes 9 am Eintritt in den Wärmetauscher, der bei ca. 1100⁰C liegt, wird das Absperrorgan 13 im Heizkreislauf 9 geöffnet. Hierdurch wird eine erhöhte Rückführung der Abgase mit ca. 300^rC eingeleitet, wodurch die Abgastemperatur in der Mischkammer 17 auf den Sollwert reduziert wird=

Während des Trocknungsvorganges entsteht laufend Wasserdampf. Es muß also kontinuierlich oder chargenweise an dem Überströmventil 49 Inertgas in den Abgaskamin 10 abgeblasen werden. Der Ventilator 7 kann beispielsweise so ausgelegt sein, daß er eine Gesamt-Druckdifferenz von 70mbar bei 2O⁰C leistet, so daß an keiner Stelle im Inertgaskreislauf dieser Druck überschritten werden kann.

Die Reinigung der Brüden bzw. des Inertgaskreislaufes erfolgt mit der Tuchfilterentstaubung 6 und dem vorgeschalteten indirekt arbeitenden Vorabscheider und Kühler 5. Um die Filtertücher vor über- und Untertemperatur wirksam zu schützen, sind zwei

130025/009 3

Regelkreise notwendig. Bei überschreiten der vorgegebenen Sollwerttemperatur von z.B. 128°C in dem Leitungsstück 20 wird die erste Hälfte der Kühlventilatoren gemäß den Pfeilen 24 eingeschaltet. Steigt die Temperatur weiter und erreicht z.B. 132^eC, werden sämtliche Kühlventilatoren eingeschaltet. Steigt trotzdem die Temperatur weiter und erreicht z.B. 135⁰C, wird die Gaszufuhr in dem Brenner 14 abgeschaltet und das Absperrorgan in der Kurzschlußleitung 27 geöffnet. Hierdurch erfolgt mit Sicherheit eine Absenkung der Temperatur im Inertgaskreislauf 18 bis 23. Die zuvor angegebenen Temperaturen richten sich nach der zulässigen Temperatur für das jeweils eingesetzte Filtertuch. Bei Unterschreiten der vorgegebenen Sollwerttemperatur von 115⁰C an dem Leitungsstück 20 wird das Absperrorgan 28 in der Kurzschlußleitung 26 geöffnet, wobei gleichzeitig der Gutförderer 2 abgeschaltet wird. Hierdurch wird die Temperatur in dem Vorabscheider und Kühler 5 und in der Tuchfilterentstaubung 6 wieder auf einen solchen Wert angehoben, daß kritische Zustände bezüglich Taupunktsunterschreitung nicht auftreten können.

Die am Ende der Trockentrommel 4 vorliegende getrocknete Kohle wird über die Fördereinrichtung 34 und über ein Becherwerk 35 in das Zwischensilo 36 befördert. Gleichzeitig wird die^benfalls trockene und in dem Vorabscheider 5 sowie in der Tuchfilterentstaubung 6 abgeschiedene Kohle über die Förderschnecken 50 zugeführt. Vermittels Zellenradschleusen wird die Kohle aus dem Zwischensilo 36 entnommen und der Wiegeeinrichtung 37 zugeführt. Beim Erreichen des vorgegebenen Gewichtes werden die Zellenradschleusen abgeschaltet und es erfolgt das Einbringen der Kohle in den Mischer 38. Gleichzeitig mit dem Befüllen des Mischers 38 mit Kohle wird durch die Hndüsvorrichtung 41 das Bindemittel in den Mischer 38 eingedüst. Nach Ablauf der vorgeschriebenen Mischzeit öffnet der Mischer und das getrocknete umhüllte Material, nämlich die Kohle, fällt in ein Silo 39 bzw. wird der weiteren Verwendung zugeführt. Wie ersichtlich, schützt

130026/0093

der Teilkreislauf am Inertgas 4 3 bis 47 die weiteren Anlagenteile nach der Trockentrommel 4 und die in ihnen enthaltene erhitzte, trockene Kohle. Das Verhältnis des Inertgases, welches nach dem Ventilator 7 in den Inertgaskreislauf 18 bis 2 3 eingebracht wird, im Verhältnis zu der Menge Inertgas des Teilkreislaufes 32 bis 47 wird durch die Einstellungen der Absperrorgane 25 und 51 erreicht.

Beim Abstellen der Anlage wird zunächst der Gutförderer 2 stillgesetzt. Da in der Trockentrommel 4 nicht mehr so viel Wärme verbraucht wird, steigt die Temperatur der trockenen Kohle am Ausgang der Trockentrommel an. Ebenso erhöht sich auch die Temperatur des Inertgases im Leitungsstück 19. über die Regeleinrichtung 31 für Wasser wird auch jetzt Wasser in die Trockentrommel 4 eingegeben. Auch jetzt wird noch das Eindringen von Luftsauerstoff in das System verhindert. Nachdem das Mischen der Kohle im Mischer 38 beendet ist, wird die Wasserzufuhr zur Trockentrommel 4 abgeschaltet und die Luftzufuhr über die zweite Zuleitung 32 durch öffnen des Absperrorganes 33 ermöglicht. Durch das Ansaugen von Luft vergrößert sich die umlaufende Brüdenmenge weiter. Es wird ständig über das geöffnete überdruckventil 4 9 Abgas in den Abgaskamin 10 abgegeben. Der Anteil des Wasserdampfes verringert sich jetzt ständig, während der Luftanteil ansteigt. Ein Kondensieren von Wasserdampf wird verhindert, weil die Anlage noch auf Temperatur ist. Schließlich wird die Gaszufuhr am Brenner 14 abgeschaltet, so daß keine weitere Energiezufuhr erfolgt und auch die Kreisläufe mit heißer Luft in ihrer Temperatur abgesenkt werden können. Dies wird so lange durchgeführt, bis die Temperatur der Luft an allen Temperaturmeßstellen etwa 8O⁰C unterschritten hat. Dann werden die Regelantriebe der einzelnen Anlagenteile, soweitvfeie nicht bereits stillgesetzt sind, abgeschaltet.

130025/0093

' JLO-Leerseite

Claims (13)

BIBkACH & REHBERQ ANWALTSSOZIETAT PATENTANWALT DIPL-INQ. RUDOLF BlBRACH BIBRACH I REHBERO, POSTFACH 7J8. l>-3400 OÖTTINOtN PATENTANWALT DIPL-INQ. ELMAR REHBERQ RECHTSANWALTfN MICHAELA BIBRACH-BRANDIS TELEFON: (0551) «5034/35 POSTSCHECKKONTO: HANNOVER (BLZ Ϊ5Ο10Ο3Ο! NR 115703-301 BANKKONTEN: DEUTSCHE BANK AC, (BLZ 26070072) NK. 01/8^TOU COMMERZBANK CÖTTINCEN (BLZ 16040030) NR. 6425/22 IHR ZEICHEN IHR SCHREIBEN VOM UNSER ZEICHEN D-3400 QÖTTINQEN, YOUR REF. YCX/R LETTER OUR REF. POTTERWEQ 6 A 116/n5 26.11.1979 Alfelder Eisenwerke Carl Heise KG, vorm. Otto Wesselmann & Cie., 3220 Alfeld Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen und Erhitzen von feuchter Kohle Patentansprüche :

1. Verfahren zum Trocknen und Erhitzen von feuchter Kohle, insbesondere Fein- und Feinstkohle, bei dem der zu trocknenden Kohle Wärme über einen Inertgaskreislauf, der mit Hilfe eines Wärmetauschers aufheizbar ist, zugeführt wird und die getrocknete und erhitzte Kohle durch einen Teilkreislauf des Inertgases vor dem Zutritt von Sauerstoff geschützt wird, ^! dadurch gekennzeichnet, daß beim Anfahrvorgang vor Beginn der Kohletrocknung Wasser oder Wasserdampf in den über den Wärmetauscher aufgeheizten Luftkreislauf eingeführt und der Luftkreislauf mit Wasserdampf angereichert und so der Inertgaskreis gebildet wird.

130026/0093

ORIGINAL INSPECTED

2949729

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inertgaskreislauf durch Anreicherung mit Wasserdampf der Sauerstoff anteil unter 2%, vorzugsweise unter 1%, abgesenkt wird, bevor feuchte Kohle zur Trocknung eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abstellvorgang zunächst die getrocknete Kohle aus der Trockenzone herausgeführt und dann der Inertgaskreislauf durch einen Luftkreislauf ersetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Inertgaskreislauf im Gleichstrom über die zu trocknende Kohle geführt wird.

5. Vorrichtung zum Trocknen und Erhitzen von feuchter Kohle, insbesondere Fein- und Feinstkohle, mit einer Trocknungseinrichtung, einem über einen Wärmetauscher indirekt aufheizbaren Inertgaskreislauf, der einmal durch die Trocknungseinrichtung und in einem Teilkreislauf über einen Mischer für getrocknete Kohle geführt wird, mit einer Entstaubungseinrichtung im Inertgaskreislauf und mit einer an den Wärmetauscher angeschlossenen Wärmequelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungseinrichtung eine im Gleichstrom an den Inertgaskreislauf (18 bis 23) angeschlossene angetriebene Trockentrommel (4) ist, der im Inertgaskreislauf ein Vorabscheider und Kühler (5) sowie eine Tuchfilterentstaubung (6) nachgeschaltet sind, und daß der Inertgaskreislauf eine absperrbare Zuleitung (30) für Wasser oder Wasserdampf und eine weitere absperrbare Zuleitunq (32) für Luft aufweist.

6. Vorrichtung nah Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Inertgaskreislauf (18 bis 23) zwei jeweils mit steuerbaren Absperrorganen (28, 29) versehene Kurzschlußleitungen (26, 27)

130Ö25/OÜ93

aufweist, von denen die eine (26) zwischen Wärmetauscher (8) und Trockentrommel (4) angeschlossen und in die Leitung (19) zwischen Trockentrommel (4) und Vorabscheider und Kühler (5) führt, während die andere (27) nach der Tuchfilterentstaubung

(6) sowie nach dem nachgeschalteten Ventilator (7) und vor dem Wärmetauscher (8) abzweigt und den Wärmetauscher überbrückt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Schutz der getrockneten Kohle bestimmte Teilkreislauf (4 3 bis 47) des Inertgaskreislaufes nach dem Ventilator

(7) abzweigt und in den Inertgaskreislauf die Trommel (4) übabrückend zwischen Trockentrommel (4) und Vorabscheider und Kühler (5) zurückgeführt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von dem Ventilator (7) sowohl in dem Inertgaskreislauf (18 bis 23) vor dem Wärmetauscher (8) und vor der Abzweigung der einen KurzSchlußleitung (27) als auch in dem abzweigenden Teilkreislauf (43) je ein steuerbares Absperrorgan (25, 51) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Teilkreislauf (43 bis 47) des Inertgases zum Schutz der getrockneten Kohle ein Mischer (38), eine Wiegeeinrichtung (37) und ein Zwischensilo (36) eingeschlossen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die absperrbare Zuleitung (30) für Wasser oder Wasserdampf am Eingang in die Trockentrommel (4) an den Inertgaskreislauf angeschlossen ist.

130026/0093

2949729

11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die absperrbare Zuleitung (32) für Luft zwischen Tuchfilterentstaubung (6) und Ventilator (7) an den Inertgaskreislauf angeschlossen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der an den Inertgaskreislauf (18 bis 23) angeschlossene Wärmetauscher (8) andererseits mit einem Heizkreislauf (9) verbunden ist, der eine Abgasrückführung (11) aufweist, in der ein steuerbares Absperrorgan (13) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Wärmetauscher vorgesehen ist, durch den einerseits die oder ein Teil der nicht über die Abgasrückführung (11) zurückgeleiteten Abgase des Heizkreislaufes (9) geführt werden und an den andererseits ein weiterer Kreislauf eines Wärmeträgermediums, insbesondere der des Thermalöls für die Beheizung des Bindemitteltanks (40) angeschlossen ist.

130025/00 93