DE3735749A1 - Verfahren und anordnung zur steuerung mehrerer, auf eine zentrale transportanlage foerdernder kohleaufgabeeinrichtungen - Google Patents
Verfahren und anordnung zur steuerung mehrerer, auf eine zentrale transportanlage foerdernder kohleaufgabeeinrichtungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur
Steuerung mehrerer, über Förderbänder auf eine zentrale
Transportanlage fördernder Kohleaufgabeeinrichtungen zur
Versorgung einer Kohleverarbeitungsanlage.
Großabnehmer von Rohbraunkohle, wie Kohleverarbeitungsanlagen
zur Erzeugung von Elektroenergie, Fernwärme, Brikett oder Koks
erfordern jeweils eine dem Produktionsprozeß angepaßte spezi
fische Brennstoffqualität. So erfordert z. B. die Brikettierung
und Verkokung den Einsatz von Kohle mit geringen Aschegehalten.
Hohe Aschegehalte gefährden auch die Feuerführung in den Dampf
erzeugern der Großkraftwerke. Die Deklarierung der Kohlequalität
erfolgt meist im Tagebau durch Entnahme und Analyse von Kohle
proben, während die gelieferte Menge vorwiegend beim Abnehmer
durch Wägung bestimmt wird. Beide Bestimmungsarten erfolgen an
unterschiedlichen Orten und meist mit großer Zeitdifferenz.
Zum anderen entstehen durch komplizierte Abbaubedingungen größere
Schwankungen in der Kohlequalität, die durch einzelne Probenahmen
nicht mehr erfaßbar sind. Zur Stabilisierung der Kohlequalität
ist es deshalb erforderlich, verschiedene Kohlesorten bereits im
Rohzustand mengen- und qualitätsabhängig zu überlagern, damit bei
der nachfolgenden Aufbereitung der Kohle die gewünschte Kohlen
mischqualität erreicht wird. Es wurde vorgeschlagen, die Qualitäts
merkmale einer Zugladung mittels Probenahme und radiometrischer
Schnellbestimmung zu deklarieren und Zugladungen mit unterschied
lichen Qualitätsmerkmalen schichtweise oder selektiv auf Kohle
lagerplätzen zu verkippen. Die gewünschte mittlere Kohlequalität
konnte jedoch nicht erreicht werden, weil die gleichmäßig mehr
schichtige Abhaldung aus den durch die Lagerung entstandenen
Schüttprofilen nicht möglich war.
Des weiteren wurde vorgeschlagen, die Vereinigung von Rohbraun
kohlenförderströmen mit zwei Förderbändern zu realisieren, deren
Massendurchsätze auf der Grundlage mittlerer Qualitätskennwerte
fest voreingestellt sind. Praktische Versuche in einem braunkoh
lengefeuerten Kraftwerk haben ergeben, daß die für eine Mengen
voreinstellung verwendeten Mittelwerte, z. B. die Heizwerte, einen
großen Streubereich aufweisen, so daß die Toleranz des gewünschten
Sollheizwertes der Mischung nicht eingehalten werden konnte.
Es sind radiometrische Förderbandwaagen zur Bestimmung des Massen
durchsatzes von Schüttgütern und radiometrische Aschemesser zur
Gehaltsbestimmung am Förderband bekannt.
Mit diesen bekannten Lösungen können die Menge und Qualität nur
einzeln erfaßt werden. Eine Beeinflussung des Kohleförderstromes
ist jedoch nicht möglich.
Ziel der Erfindung ist es, eine kontinuierliche Versorgung einer
Kohleverarbeitungsanlage zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, über Förderbänder auf
eine zentrale Transportanlage fördernde Kohleaufgabeeinrichtungen
zur Versorgung einer Kohleverarbeitungsanlage so zu steuern, daß
der Kohleverarbeitungsanlage ein vorgegebener Qualitätskennwert
mit geringer Toleranzbreite mengenabhängig zugeführt wird.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den einzelnen
Kohleförderströmen der Kohleaufgabeeinrichtungen gleichzeitig der
Massendurchsatz, der Aschegehalt und/oder der Heizwert und/oder
der Wassergehalt und/oder die Schüttdichte der Kohle im Echtzeit
betrieb gemessen werden, aus den einzelnen Meßwerten die Gesamt
menge und das mittlere Qualitätsmerkmal der zentralen Transport
anlage berechnet und mit den für die Kohleverarbeitungsanlage er
forderlichen momentanen Mengen- und Qualitätsmerkmalen verglichen
werden, aus dem Vergleich eine mengen- und qualitätsgerechte Tren
nung oder Vereinigung der Kohleförderströme berechnet und durch
entsprechende Änderung der Fördermengen der einzelnen Kohleauf
gabeeinrichtungen auf der Grundlage der Sollwerte für die Gesamt
menge und Durchschnittsqualität gesteuert wird, wobei das Quali
tätsmerkmal aus dem Aschegehalt und/oder dem Wassergehalt und/oder
dem Heizwert und/oder der Schüttdichte der Kohle und der Massen
durchsatz vorzugsweise aus der radiometrisch gemessenen Flächen
masse, dem Schüttgutquerschnitt und der Geschwindigkeit des Kohle
stromes gebildet wird.
Die Mengen- und Qualitätsmerkmale der Kohle und ihr zeitlicher
Verlauf werden durch Häufigkeitsverteilungen bewertet.
Weiterhin werden an den Kohleförderströmen mit harter Gammastrah
lung die Flächenmassen und die Schüttdichte, mit weicher Gamma
strahlung der radiometrische Massenschwächungskoeffizient und mit
Neutronen-Mikrowellen- oder Infrarotstrahlung der Wassergehalt
kontinuierlich gemessen.
Außerdem wird erfindungsgemäß der Mengendurchsatz der Kohleauf
gabeeinrichtungen wahlweise durch Steuerung der Drahzahl, des
Vorschubes, der Eingrifftiefe und des Anstellwinkels von Räum
rädern, Eimerketten, Schaufelrädern, Zellradschleusen oder Stell
klappen geregelt.
Die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist derart ausge
bildet, daß unter jedem Obertrum der Förderbänder ein Gammastrahler
mit mehreren Strahlenquellen und in dessen Strahlengang über der
Fördergutschicht ein Detektor, seitlich neben dem Obertrum ein
weiterer Gammastrahler und in dessen Strahlengang auf der anderen
Seite des Obertrums ein Detektor und am Obertrum weiterhin eine
kombinierte Strahler-Detektor-Einheit angeordnet sind, wobei die
Detektoren und die Strahler-Detektor-Einheit über Meßleitungen mit
einer zentralen Auswerteeinheit verbunden sind, die Auswerteeinheit
über einen seriellen Ausgang mit einer zentralen Rechenanlage ge
koppelt ist, von der Auswerteeinheit Steuerleitungen zu den Kohle
aufgabe- bzw. Dosiereinrichtungen geführt sind und an die Auswerte
einheit wahlweise ein Terminal angekoppelt ist.
In weiterer Ausbildung sind die Strahlenquellen des Gammastrahlers
unter dem Obertrum in Stapelbauweise nebeneinander oder übereinan
der angeordnet.
Der Detektor über der Fördergutschicht ist mit einem Sicherheits
abstand über der Fördergutschicht angeordnet.
Der Gammastrahler ist neben dem Obertrum an einem konstanten
Schüttquerschnitt angeordnet.
Die Strahler-Detektor-Einheit ist vorzugsweise an einer Stelle
des Obertrums mit einem konstanten Schüttprofil oder an einer
Stelle der Fördergutschicht mit veränderlichem Schüttprofil an
geordnet.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt die Anordnung zur
Steuerung in schematischer Darstellung.
An den einzelnen Kohleförderströmen ist unter jedem Obertrum 1 der
Förderbänder mit der Fördergutschicht 2 ein Gammastrahler 3 mit
mehreren Strahlenquellen in Stapelbauweise nebeneinander oder über
einander angeordnet. Im Strahlengang 5 des Gammastrahlers 3 ist mit
einem Sicherheitsabstand A über der Fördergutschicht 2 ein Detektor 4
angeordnet. Der Detektor 4 ist ein zwei- oder mehrkanaliges
Szintillations-Quotientenspektrometer mit einem Meßbereich von
15 keV bis 1,5 MeV. Seitlich neben dem Obertrum 1 sind an einem
konstanten Schüttgutquerschnitt B ein weiterer Gammastrahler 6 und
in dessen Strahlengang 8 auf der anderen Seite des Obertrums 1 ein
Detektor 7 angeordnet. Der Gammastrahler 6 ist für eine Quanten
energie gleich oder größer 660 keV ausgelegt. Am Obertrum 1 ist
weiterhin eine kombinierte Strahler-Detektor-Einheit 9 oder 10
angeordnet. Die Strahler-Detektor-Einheit 9 ist an einer Stelle
des Obertrums 1 mit einem konstanten Schüttprofil, die Strahler-
Detektor-Einheit 10 an einer Stelle der Fördergutschicht 2 mit ver
änderlichem Schüttprofil seitlich über oder parallel zu dem Detektor 4
angeordnet. Die Detektoren 4; 7 und die Strahler-Detektor-Einheit
9 oder 10 sind über Meßleitungen 11 mit einer zentralen Auswerte
einheit 12 verbunden, die über einen seriellen Ausgang 14 mit einer
zentralen Rechenanlage gekoppelt ist. Von der Auswerteeinheit 12
sind Steuerleitungen 15 zu den Kohleaufgabe- bzw. Dosiereinrichtun
gen 16, wie Räumräder, Zuteiler, Eimerketten, Schaufelräder, Stell
klappen oder Zellradschleusen, geführt. An die Auswerteeinheit 12
ist wahlweise ein Terminal 13 angekoppelt.
Zur Steuerung der über Förderbänder auf eine zentrale Transport
anlage fördernden Kohleaufgabeeinrichtungen werden an den einzel
nen Kohleförderströmen gleichzeitig der Massendurchsatz, der
Aschegehalt und/oder der Heizwert und/oder der Wassergehalt und/
oder die Schüttdichte der Kohle im Echtzeitbetrieb gemessen.
Dazu werden mit dem Gammastrahler 3 und dem Detektor 4 der Massen
schwächungskoeffizient und die Flächenmasse gemessen und daraus
der Aschegehalt, der Heizwert und die einzelnen Komponenten wie
Eisen-, Schwefel- oder z. B. auch Knochen- und Salzgehalt von
Fetten bestimmt.
Mit Hilfe des Detektors 7 wird aus den gemessenen Quotienten
"Flächenmasse durch Schüttgutquerschnitt" die Schüttdichte be
stimmt. Mit der Strahler-Detektor-Einheit 9 oder 10 wird der
Gesamtwassergehalt bestimmt. Aus den einzelnen Meßwerten wird die
Gesamtmenge und das mittlere Qualitätsmerkmal der zentralen Trans
portanlage berechnet und mit den für die Kohleverarbeitungsanlage
erforderlichen momentanen Mengen- und Qualitätsmerkmalen verglichen.
Aus dem Vergleich wird eine mengen- und qualitätsgerechte Trennung
oder Vereinigung der Kohleförderströme berechnet und durch ent
sprechende Änderung der Fördermengen der einzelnen Kohleaufgabe-
bzw. Dosiereinrichtungen 16 auf der Grundlage der Sollwerte für
die Gesamtmenge und Durchschnittsqualität gesteuert. Dabei kann
in der Auswerteeinheit 12 das Dichtesignal aus dem Detektor 7 mit
dem Signal aus der Strahler-Detektor-Einheit 9 oder 10 zur Dichte
korrektur gekoppelt werden. Ebenso kann das Signal aus dem Detek
tor 4 (Flächenmasse oder Schütthöhenschwankung) mit dem Signal aus
der Strahler-Detektor-Einheit 10 zur Korrektur von Abstandsände
rungen zur Fördergutschicht 2 gekoppelt werden. Eine weitere
Kopplung kann zwischen dem Dichtesignal aus dem Detektor 7 und
der Meßwertbildung aus dem Detektor 4 zur näherungsweisen Bestim
mung des linearen Schwächungskoeffizienten und für erforderliche
Grenzwertschwankungen erfolgen. Das Qualitätsmerkmal wird aus dem
Aschegehalt und/oder dem Wassergehalt und/oder dem Heizwert und/
oder der Schüttdichte der Kohle gebildet. Der Massendurchsatz wird
vorzugsweise aus der radiometrisch gemessenen Flächenmasse, dem
Schüttgutquerschnitt und der Geschwindigkeit des Kohlestromes ge
bildet. Die Mengen- und Qualitätsmerkmale der Kohle und ihr zeit
licher Verlauf werden durch Häufigkeitsverteilungen bewertet.
Die Flächenmasse und die Schüttdichte werden mit harter Gamma
strahlung, der radiometrische Massenschwächungskoeffizient mit
weicher Gammastrahlung und der Wassergehalt mit Neutronen-,
Mikrowellen- oder Infrarotstrahlung gemessen.
Der Mengendurchsatz der Kohleaufgabe- bzw. Dosiereinrichtung 16
wird wahlweise durch Steuerung der Drehzahl, des Vorschubes, der
Eingrifftiefe und des Anstellwinkels der Räumräder, Eimerketten,
Schaufelräder, Zellradschleusen oder Stellklappen geregelt.
Während die bisherigen radiometrischen Meßeinrichtungen nur für
eine bestimmte Kohlesorte mit genau zuordenbaren Wassergehalten
anwendbar sind, können mit dem neuen Verfahren verschiedene Kohlen
sorten mit stark schwankenden Wassergehalten bei gleichzeitiger Ver
ringerung der Fehlertoleranz gemessen werden. Beispielsweise konnte
die Fehlertoleranz bei der kontinuierlichen radiometrischen Bestim
mung des Heizwertes von Rohbraunkohle von ±100 kcal/kg auf
±60 kcal/kg und des Aschegehaltes von ±3,8% rel. auf ±2,5% rel.
verringert werden.
Mit Hilfe der Dichtemeßstrecke sind Fremdkörpereinlagerungen im
Kohlestrom lokalisierbar und mit Hilfe der 2fach γ-Transmission
die Fremdkörperart bestimmbar. Des weiteren können mit dem Produkt
aus Dichte × Massenschwächungskoeffizient Kohle und Abraumanteile
eindeutig unterschieden und selektiv ausgehalten werden.
Der große Meßbereich und die mehrkanalige spektrometrische Auswer
tung der Spektren gestattet die Bestimmung einzelner Stoffkomponen
ten eines Schüttgutes.
- Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 Obertrum
2 Fördergutschicht
3 Gammastrahler
4 Detektor
5 Strahlengang
6 Gammastrahler
7 Detektor
8 Strahlengang
9 Strahler-Detektor-Einheit
10 Strahler-Detektor-Einheit
11 Meßleitung
12 Auswerteeinheit
13 Terminal
14 Ausgang
15 Steuerleitung
16 Kohleaufgabe- bzw. Dosiereinrichtung
A Sicherheitsabstand
B Schüttgutquerschnitt
Claims (10)
1. Verfahren zur Steuerung mehrerer, über Förderbänder auf eine
zentrale Transportanlage fördernder Kohleaufgabeeinrichtungen
zur Versorgung einer Kohleverarbeitungsanlage, dadurch ge
kennzeichnet, daß an den einzelnen Kohleförderströmen der
Kohleaufgabeeinrichtungen gleichzeitig der Massendurchsatz,
der Aschegehalt und/oder der Heizwert und/oder der Wasserge
halt und/oder die Schüttdichte der Kohle im Echtzeitbetrieb
gemessen werden, aus den einzelnen Meßwerten die Gesamtmenge
und das mittlere Qualitätsmerkmal der zentralen Transportan
lage berechnet und mit den für die Kohleverarbeitungsanlage
erforderlichen momentanen Mengen- und Qualitätsmerkmalen ver
glichen werden, aus dem Vergleich eine mengen- und qualitäts
gerechte Trennung oder Vereinigung der Kohleförderströme be
rechnet und durch entsprechende Änderung der Fördermengen der
einzelnen Kohleaufgabeeinrichtungen auf der Grundlage der Soll
werte für die Gesamtmenge und Durchschnittsqualität gesteuert
wird, wobei das Qualitätsmerkmal aus dem Aschegehalt und/oder
dem Wassergehalt und/oder dem Heizwert und/oder der Schütt
dichte der Kohle und der Massendurchsatz vorzugsweise aus der
radiometrisch gemessenen Flächenmasse, dem Schüttgutquerschnitt
und der Geschwindigkeit des Kohlestromes gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mengen- und Qualitätsmerkmale der Kohle und ihr zeitlicher
Verlauf durch Häufigkeitsverteilungen bewertet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an
den Kohleförderströmen mit harter Gammastrahlung die Flächen
masse und die Schüttdichte, mit weicher Gammastrahlung der
radiometrische Massenschwächungskoeffizient und mit Neutronen-,
Mikrowellen- oder Infrarotstrahlung der Wassergehalt kontinuier
lich gemessen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Mengendurchsatz der Kohleaufgabeeinrichtungen wahlweise durch
Steuerung der Drehzahl, des Vorschubes, der Eingrifftiefe und
des Anstellwinkels von Räumrädern, Eimerketten, Schaufelrädern,
Zellradschleusen oder Stellklappen geregelt wird.
5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unter jedem Obertrum (1)
der Förderbänder ein Gammastrahler (3) mit mehreren Strahlen
quellen und in dessen Strahlengang (5) über der Fördergut
schicht (2 ) ein Detektor (4), seitlich neben dem Obertrum (1)
ein weiterer Gammastrahler (6) und in dessen Strahlengang (8)
auf der anderen Seite des Obertrums (1) ein Detektor (7) und
am Obertrum (1) weiterhin eine kombinierte Strahler-Detektor-
Einheit (9 oder 10) angeordnet sind, wobei die Detektoren (4; 7)
und die Strahler-Detektor-Einheit (9 oder 10) über Meßleitungen
(11) mit einer zentralen Auswerteeinheit (12) verbunden sind,
die Auswerteeinheit (12) über einen seriellen Ausgang (14) mit
einer zentralen Rechenanlage gekoppelt ist, von der Auswerte
einheit (12) Steuerleitungen (15) zu den Kohleaufgabe- bzw.
Dosiereinrichtungen (16) geführt sind und an die Auswerteeinheit
(12) wahlweise ein Terminal (13) angekoppelt ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Strahlenquellen des Gammastrahlers (3) unter dem Obertrum (1)
in Stapelbauweise nebeneinander oder übereinander angeordnet
sind.
7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Detektor ( 4) über der Fördergutschicht (2) mit einem Sicher
heitsabstand (A) über der Fördergutschicht (2) angeordnet ist.
8. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gammastrahler (6) neben dem Obertrum (1) an einem konstanten
Schüttgutquerschnitt (8) angeordnet ist.
9. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Strahler-Detektor-Einheit (9) an einer Stelle des Obertrums (1)
mit einem konstanten Schüttprofil angeordnet ist.
10. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Strahler-Detektor-Einheit (10) an einer Stelle der Fördergut
schicht (2) mit veränderlichem Schüttprofil angeordnet ist.
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| DE3735749A1 true DE3735749A1 (de) | 1988-05-26 |
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| DE19873735749 Withdrawn DE3735749A1 (de) | 1986-11-12 | 1987-10-22 | Verfahren und anordnung zur steuerung mehrerer, auf eine zentrale transportanlage foerdernder kohleaufgabeeinrichtungen |
Country Status (3)
| Country | Link |
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| ES (1) | ES2008324A6 (de) |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2008324A6 (es) | 1989-07-16 |
| DD279799A3 (de) | 1990-06-20 |
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