Entwicklung und technische Umsetzung der mechanisch-thermischen Entwässerung zum Einsatz als Vortrocknungsstufe in braunkohlegefeuerten Kraftwerken

Die Mechanisch/Thermische Entwässerung (MTE) ist ein neues Verfahren zur energetisch effizienten Reduzierung des Wassergehaltes feuchter Schüttgüter. Hierbei wird der feuchte Feststoff zunächst mittels Heißwasser und Sattdampf auf Prozeßtemperatur aufgeheizt und das Wasser anschließend durch mechanische Druckkräfte flüssig entfernt. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung und technische Umsetzung des MTE- Verfahrens zum großtechnischen Einsatz als Vortrocknungsstufe in braunkohlegefeuerten Kraftwerken. Hierzu wurden verschiedene Anlagen aufgebaut, an denen die Verfahrens- und Anlagentechnik stufenweise verifiziert und optimiert werden konnte. Mit der Umsetzung des Verfahrens im Labor- und Technikumsmaßstab konnte der Einfluß der signifikanten Prozeßparameter auf die Prozeßphasen Vorwärmung, Bedampfung, Preßphase, Entspannungsverdampfung und Nachverdampfung untersucht und die Parameter optimiert werden. Hierzu wurden Versuche zum strömungsmechanischen Verhalten des Braunkohle/ Wasser-Systems bzw. des Braunkohle/Dampf-Systems, zum Wärmetransport im Kohlekorn und der Schüttung sowie zur Entwässerungsleistung und -kinetik durchgeführt. Die Ergebnisse der verschiedenen Untersuchungen führten zu auf physikalischen Grundlagen basierenden halbempirischen Gleichungen, die die Zielgrößen des Prozesses wie flächenbezogener Durchsatz und erreichbarer Wassergehalt in Abhängigkeit von den signifikanten Prozeßparametern wiedergeben.