DE19601931C2 - Verfahren und Anordnung zum Betrieb eines mit Heizdampf beaufschlagten Trockners - Google Patents

Verfahren und Anordnung zum Betrieb eines mit Heizdampf beaufschlagten Trockners

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Betrieb eines mit Heizdampf beaufschlagten Trockners, insbesondere Kohletrockners, in einer Kraftwerksanlage gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2.
Zur Kohletrocknung wird als Heizdampf der von einer Dampfturbine abge­ zweigte gekühlte Heißdampf in den im Kohletrockner angeordneten Wärmetau­ scher geleitet und dadurch die im Kohletrockner befindliche nasse Rohbraun­ kohle getrocknet (z. B. DE 29 01 723 A1, DE 37 31 720 A1, DD 141 344 A1).
Der aus der nassen Kohle ausgetriebene Brüden wird als Brüdendampf einem Dampfumformer zugeführt. Diesem Dampfumformer wird ebenfalls das durch Trocknung der nassen Kohle mit dem Heißdampf entstehende Kondensat zu­ geführt. Während das Brüdenkondensat ausgeschleust wird, wird der erzeugte Sattdampf energetisch genutzt (z. B. DE 29 01 723 A1).
Eine energetische Nutzung des Brüdendampfes wird auch dadurch erreicht, daß dieser durch Verdichtung überhitzt wird (DE 36 40 610 C1). Ebenso ist es möglich, den Brüdendampf zur Rezirkulation im Trockner zu verwenden (DE 41 15 781 C1, DE 40 20 994 A1).
Weiterhin ist bekannt, den Brüdendampf mittels einer gesonderten Feuerung zu überhitzen, einen Teil direkt zur Rezirkulation dem Trockner und den anderen Teil einer Turbine zuzuführen (DE 37 31 720 A1, DD 141 344 A1).
Es wurde jedoch festgestellt, daß mit den bisherigen Nutzungsmöglichkeiten des Brüdendampfes der Wirkungsgrad der Gesamtanlage noch nicht optimal ist.
Bekannt ist ein Energieerzeugungssystem, wobei Heißdampf einer Dampfturbi­ ne entnommen, einem Wirbelbett-Trockner zugeführt, entstehender Brüden­ dampf und Kondensat einem Dampfgenerator aufgegeben und entstehender Sattdampf direkt in eine Niederdruck-Turbine eingespeist wird (DE 29 01 722 C2). Nachteil dieses Systems ist, daß der Sattdampf direkt und mit niedrigem Energiegehalt der Niederdruck-Turbine aufgegeben wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine energetische Einbindung des Brüdendampfes in den Kraftwerkprozeß mit möglichst hohem Wirkungsgrad zu erreichen.
Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß der Sattdampf durch den Heißdampf überhitzt, dadurch der Heißdampf zu Heizdampf für die Zuführung zum Kohletrockner gekühlt und der überhitzte Sattdampf in ein Niederdruckteil der Dampfturbine oder in eine andere Dampfturbine geleitet wird.
Zur Realisierung ist erfindungsgemäß die Sattdampfleitung mit einem in die Heißdampfleitung eingebundenen Dampf-Dampf-Wärmetauscher und eine Dampfleitung des Dampf-Dampf-Wärmetauschers mit einem Niederdruckteil der Dampfturbine oder mit einer anderen Dampfturbine verbunden.
Durch die Erfindung ist gewährleistet, daß der Heißdampf auf die für den Trockner geeignete Temperatur mit dem Sattdampf gekühlt und damit der Satt­ dampf für die energetische Nutzung überhitzt wird.
An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung anhand einer Kohletrocknung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt:
Fig. 1: Das Anlagenschema der Kohletrocknung innerhalb einer mit Braunkohle betriebenen Kohlekraftwerksanlage.
Fig. 2: Die Darstellung der Medienparameter bei der Kohletrocknung von 53% auf 12% Wassergehalt.
Der Kohletrockner 4 weist den Kohleeintrag 5 für die nasse Rohbraunkohle 14 und den Kohleaustrag 6 für die Trockenbraunkohle 17 auf (Fig. 1). Innerhalb des Kohletrockners 4 ist der Wärmetauscher 7 angeordnet und mit der Heiß­ dampfleitung 3 verbunden. Die Kondensatleitung 8 des Wärmetauschers 7 ist über den Entspanner 23 mit dem Dampfumformer 10 verbunden. Die Brüden­ dampfleitung 9 des Kohletrockners 4 ist ebenfalls mit dem Dampfumformer 10 verbunden. Der Dampfumformer 10 weist die Brüdenkondensatleitung 11 und die Sattdampfleitung 12 auf, die mit dem Dampf-Dampf-Wärmetauscher 2 ver­ bunden ist. Der Dampf-Dampf-Wärmetauscher 2 ist mit der von der Dampftur­ bine (nicht dargestellt) abgeführten Heißdampfleitung 1 verbunden. Die Dampfleitung 13 des Dampf-Dampf-Wärmetauschers 2 ist mit dem Nieder­ druckdampfteil (nicht dargestellt) einer Dampfturbine innerhalb der Kohlekraft­ werksanlage verbunden.
Die Wirkungsweise ist folgende:
Der Heißdampf 15 von der Dampfturbine gelangt über die Heißdampfleitung 1 in den Dampf-Dampf-Wärmetauscher 2 und wird durch den Sattdampf 21 abge­ kühlt.
Der so für den Kohletrockner 4 abgekühlte Heizdampf 15 wird als Heißdampf 16 dem Wärmetauscher 7 im Kohletrockner 4 zugeführt. In den Kohletrockner 4 wird über den Kohleeintrag 5 die nasse Rohbraunkohle 14 gefördert und durch den abgekühlten Heißdampf 16 über den Wärmetauscher 7 getrocknet. Die Trockenbraunkohle 17 wird über den Kohleaustrag 6 abgefördert.
Die durch den Trocknungsprozeß aus der nassen Rohbraunkohle ausgetriebe­ ne Feuchtigkeit ergibt den Brüdendampf 19, der über die Brüdendampfleitung 9 in den Dampfumformer 10 eingeleitet wird. Dabei wird der Kohletrockner 4 un­ ter einem Druck von 5 bar betrieben (Fig. 2).
Das beim Trocknungsprozeß entstehende Kondensat 18 wird über die Kon­ densatleitung 8 in den Dampfumformer 10 geleitet. Dabei wird in dem Entspan­ ner 23 der Druck des Kondensates 18 soweit reduziert, daß er unterhalb des Druckes des Brüdendampfes 19 liegt. Bei der Dampfumformung im Dampfum­ former 10 wird der Sattdampf 21 und das Brüdenkondensat 20 erzeugt. Das Brüdenkondensat 20 wird zur Speisewassererwärmung innerhalb der Kraft­ werksanlage genutzt. Der Sattdampf 21 wird über die Sattdampfleitung 12 in den Dampf-Dampf-Wärmetauscher 2 gefördert. Infolge der Abkühlung des Heißdampfes 1 im Dampf-Dampf-Wärmetauscher 2 wird der Sattdampf 12 überhitzt und so der überhitzte Dampf 22 erzeugt, der über die Dampfleitung 13 dem Niederdruckteil der Dampfturbine zugeführt wird. Der so überhitzte Dampf 22 ermöglicht eine bessere energetische Nutzung und führt damit zu einem höheren Wirkungsgrad der Kraftwerksanlage. Der über­ hitzte Dampf 22 ist auch in eine andere Dampfturbine mit ähnlichen Vorteilen einleitbar.
Die Erfindung ist für alle indirekt mit Dampf beheizte Trockner mit oder ohne Wirbelbett und mit oder ohne Rezirkulationsmedium anwendbar, z. B. zur Trocknung von Klärschlamm, Biomassen und Lebensmittel.
Die Erfindung ist insbesondere für die Trocknung von feuchten brennbaren Stoffen anwendbar.
Die Erfindung ist sowohl für atmosphärisch als auch für unter Druck betriebene Trockner anwendbar, wobei die letztere Betriebsweise günstiger ist.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1
Heißdampfleitung
2
Dampf-Dampf-Wärmetauscher
3
Heißdampfleitung
4
Kohletrockner
5
Kohlezufuhr
6
Kohleaustrag
7
Wärmetauscher
8
Kondensatleitung
9
Brüdendampfleitung
10
Dampfumformer
11
Brüdenkondensatleitung
12
Sattdampfleitung
13
Dampfleitung
14
Rohbraunkohle
15
Heißdampf
16
Heizdampf
17
Trockenkohle
18
Kondensat
19
Brüdendampf
20
Brüdenkondensat
21
Sattdampf
22
überhitzter Dampf
23
Entspanner

Claims (2)

1. Verfahren zum Betrieb eines mit Heizdampf beaufschlagten Trockners, ins­ besondere Kohletrockners in einer Kraftwerksanlage, wobei Heißdampf von einer Dampfturbine als Heizdampf indirekt dem Kohletrockner zugeführt wird, der Brüdendampf und das Kondensat des Heißdampfes umgeformt werden und der so aus dem Kondensat erzeugte Sattdampf energetisch genutzt wird, gekennzeichnet dadurch, daß der Sattdampf (21) durch den Heißdampf (15) überhitzt, dadurch der Heiß­ dampf (15) zu Heizdampf (16) für die Zuführung zum Kohletrockner (4) gekühlt und der überhitzte Sattdampf (22) in ein Niederdruckteil der Dampfturbine oder in eine andere Dampfturbine geleitet wird.
2. Anordnung zum Betrieb eines mit Heizdampf beaufschlagten Trockners, ins­ besondere Kohletrockners in einer Kraftwerksanlage, wobei eine Heiß­ dampfleitung von einer Dampfturbine in den Trockner mit internem Wärmetau­ scher eingebunden ist, eine Brüdendampfleitung und eine Kondensatleitung des Trockners mit einem Dampfumformer verbunden sind und der Dampfumformer eine Sattdampfleitung und eine Brüdenkondensatleitung aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß die Sattdampfleitung (12) mit einem in die Heißdampfleitung (1) eingebun­ denen Dampf-Dampf-Wärmetauscher (2) und eine Dampfleitung (13) des Dampf-Dampf-Wärmetauschers (2) mit einem Niederdruckteil der Dampfturbine oder einer anderen Dampfturbine verbunden ist.
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