DD284166A1 - Verfahren und vorrichtung zur rauchgasreinigung mittels fliehkraftabscheider - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Rauchgasreinigung. Das Anwendungsgebiet ist die Rauchgasreinigung in Heizhaeusern mit Kesseln im Leistungsbereich ueberwiegend unter 20 t/h Dampfleistung. Das Ziel der Erfindung besteht darin, bei Anlagen mit Fliehkraftabscheidern eine wesentliche Senkung des Reingasstaubgehaltes und damit eine Einhaltung des gesetzlich vorgeschriebenen Wertes zu erreichen. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe durch die Absaugung von Teilgasstroemen an den Fliehkraftabscheidern und durch Anordnung einer zusaetzlichen Aschefoerdergas-Behandlungsanlage geloest. Diese Anlage besteht aus Vorzyklon, Naszwaesche und Entsorgungseinrichtung und entstaubt das Aschefoerdergas nicht nur, sondern entschwefelt es auch ohne Zufuehrung von Additiv.{Rauchgasentstaubung; Rauchgasentschwefelung; Fliehkraftabscheider; Aschefoerdergas; Naszwaesche; Teilstromabsaugung}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Rauchgasreinigungen mit Fliehkraftabscheidern werden vorzugsweise nach Kesselanlagen für Heizzwecke beziehungsweise der Versorgung von Technologien mit Of mpf installiert. Der Leistungsbe. jich dieser Kesselanlagen liegt dabei vorwiegend unterhalb 20t/h Dampferzeugung. Das häufigste Einsatzgebiet ist die Entstaubung der Rauchgase von Heizhäusern die zur Wärmeversorgung von Wohngebieten und Industriebetrieben eingesetzt sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Rauchgasreinigung werden Hochleistungszyklone und Multizvklone verwendet. Trotz Weiterentwicklung und Optimierung der Apparate in den letzten 20 Jahren können die geförderten Reingaskonzentrationen für Staub nicht erreicht beziehungsweise unterschritten werden.

Der Übergang auf die Staubabscheidung mittels Elektrogasreinigorn mit horizontalem oder vertikalem Gasdurchgang oder mittels Heißgasgewebeabscheitiern ist aber mit einem starken K.ostenanstieg verbunden. Darüber hinaus steht bei den meisten Rekonstruktionen der für die Elektrogasreiniger notwendige Platz nicht zur Verfügung.

Die Versuche zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Zyklonabscheidern konzentrierten sich zunächst auf deren Einbauten. Insbesondere wurden dabei die Konen zur Dralibegrenzung, der Einsatz eines Zwischenbunkers am Austrag oder die Unterstützung der Staubabscheidung mittels Ionisierung untersucht. Auch die beispielsweise in dem DD-WP 218284 vorgeschlagene Grenzschichtabsaugung diente dieser Zielstellung, wurde jedoch aus Gründen der dafür erforderlichen und aufwendigen Fertigungsgenauigkeit noch nicht in der Praxis angewendet.

In der letzten Zeit befaßte man sich vor allem mit der Gestaltung des Tauchrohres in Fliehkraftabscheidern, da hier noch Reserven hinsichtlich der Druckverlustminderung und der Abscheidegradhöhung lagen. So wird die Gestaltung des Tauchrohres in den DD-WP 149029, DD-WP 228184 und DD-WP 250870 beschrieben, während in dem DD-WP 259810 eine Tauchrohr-Absaugung dargestellt wird. Die zur Einhaltung der gesetzlich festgelegten Emissionswerte erforderliche starke Verbesserung der Leistung der Fliehkraftabscheider ist jedoch mit den erwähnten Maßnahmen noch nicht zu erreichen.

Ziel der Erfindung

Ziel der.Erflndung Ist es, insbesondere bei der Rekonstruktion von bestehenden Reuchgesrelnlgungsanlagen mit Fliehkraftabscheidern oder dem Neubau derartiger Anlagen, ohne vom Prinzip der kostengünstigen Fliehkraftabscheidung abzugehen, eine wesentliche Senkung des Reingasstaubgehaltes und damit eine Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Werte zu erreichen. Dabei ist auch Wert auf die Verringerung der übrigen Emission zu legen, daß heißt, die an den einzelnen Fliehkraftabscheidern trocken anfallenden Staubmengen sollen einer emissionsfreien Entsorgung zugeführt werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, die Emission von vorhandenen oder neu erstellten Kesselhäusern mit Fliehkraftabscheidern als Entstaubungseinrichtung zu senken, wobei der Fliehkraftabscheideanlage zusätzliche Baugruppen beigefügt werden, die zugleich noch die Staubentsorgung an den einzelnen Fliehkraftabtcheidern und eine teilweise Entschwefelung der Rauchgase übernehmen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß aus dem Bunker und/oder an anderen Stellen des Fliehkraftabscheiders wie zum Beispiel am Tauchrohr als Schlitzabsaugung, ein Teilgas! trom entnommen und einem Durchsatzstabilisator zugeführt wird. In diesem Durchsatzstabilisator werden die Teilgat ströme von den verschiedenen Fliehkraftabscheidern zusammengeführt und um Rauchgas aus dem Reingassammelkar al bis zu einem vorbestimmten Gasdurchsatz ergänzt, für welchen die nachfolgende Entstaubungs- und Entschwefelungsanlage des Aschefördergases ausgelegt Ist. Die Konstandhaltung des Gasdurchsatzes wird Im Durchsatzstabilisator über ein einstellbares oder sich bei Bedarf automatisch öffnendes Regelorgan mit Verbindungzum Reingassammelkanal erreicht. DleTeilgasabsaugleitung von sich nicht in Betrieb befindlichen Fliehkraftabscheider.", werden geschlossen. Die unterschiedlichen Druckverluste der Teilgasabsaugleitungen sind aufeinander abzustimmen.

Bei mittleren Schwefelgehalten des Brennstoffes ergibt sich, daß bei der Behandlung des Aschefördergases in einem Naßwäscher mit Vorzyklon und Benutzung des im Vorzyklon abgeschiedenen Grobstaubes ebenfalls zur Neutralisation eine ausreichende Schwefeldioxidaushaltung erreicht wird, ohne daß zusätzliches Additiv erforderlich ist. Das gereinigte Aschefördergas wird entweder über einen gesonderten Stahlblechschornstein abgeleitet oder in den Reingassammelkanal zurückgeführt, wobei nach dem Mischen mit dem Reingas der Fliehkraftabscheider Insgesamt eine Rauchgastemperatur oberhalb des Säuretaupunktes vorliegt. Die effektive Reinigung des Aschefördergases In dem Naßwäscher kann zu einer Verminderung der notwendigen Schornsteinhöhe führen.

Aus verfahrenstechnischer und ökonomischer Sicht sollte die Aschefördergasmenge etwa 30% der an den Kesseln anfallenden Rauchgasmenge betragen, wobei Abweichungen in den Grenzen von 20 bis 40% der Rauchgasmenge möglich sind. Zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Rauchgasreinigung mittels Fliehkraftabscheider sind Teilgasabsaugleitungen zwischen den einzelnen Fliehkraftabscheidern und dem Durchsatzstabilisator erforderlich, die gasdichte Absperrvorrichtungen und Druckverlustregelorgane enthalten. Diese Rohrleitungen sind möglichst kurz und ohne starke Strömungsumlenkungen zu verlegen, damit der wegen des hohen Staubgehaltes auftretende Verschleiß nicht zu groß wird. Außerdem wird ein Durchsatzstabilisator als Sammel- und Ausgleichsbehälter für die einzelnen Staubgasströme, benötigt. Derselbe ist durch eine Gasmengenausgleichsleitung mit dem Reingassammelkanal verbunden. In ihr befindet sich das von Hand einzustellende Regelorgan oder eine sich In Abhängigkeit vom Unterdruck im Durchsatzstabilisator öffnende Klappe zur Regulierung des angesaugten Reingases.

Das Aschefördergas wird in einer Baugruppe behandelt, die an den Durchsatzstabilisator anschließt und aus Vorzyklon, Wäscher einschließlich Entscigungseinrichtu ig für das entstehende Staub-Gips-Gemisch, Ventilator und Stahlblechschornstein besteht. Bei Betrieb mehrerer Kessel und damit dem Vorliegen einerzum Mischen ausreichenden Menge Reingas, kann eine Rohrleitung vom Ventilator zum Reingassammelkanal angeordnet und auf den Stahlblechschornstein verzichtet werden. Die Effekte der Emissionsminderung des erfindungsgemäßen Verfahrens beziehungsweise der Vorrichtung liegen in:

- der Verbesserung der Abscheideleistung durch die Bunkerabsaugung, zumal dadurch verschleißende Austragsorgane an den Fliehkraftabscheidern wegfallen, die bisher zu schlechteren Leistungen der Anlage oach einer gewissen Zeit beigetragen haben;

- der Verbesserung der Abscheideleistung durch die Tauchrohrabsaugung an den einzelnen Fliehkraftabscheidern;

- der Reinigung des Aschefördergases in der mehrstufigen Naßwäsche, wobei zugleich auch Schwefeldioxid entfernt wird;

- der zusätzlichen Behandlung von Fliehkraftabscheiderreingas bei Teillastbetrieb des Kesselhauses;

- der Vermeidung von Aufwirbelungen der Flugasche beim Austragen aus den einzelnen Fliehkraftabscheidern;

- der Vermeidung von Aufwirbelungen der Flugasche beim Transport zur Deponie, da das Abprodukt nach dieser Behandlung in einem feuchtigkeitsgebundenen transportfähigen Filterkuchen besteht.

Neben der nunmehr mit Fliehkraftabscheideanlagen möglichen Einhaltung der gesetzlichen Grenzwerte wird als weiterer Vorteil die Nachrüstbarkeit bestehender Anlagen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gesehen.

Ausführungsbeispiel

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt als Flußbild die Gestaltung einer Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens zur Rauchgasreinigung mittels Fliehkraftabscheider. Dafür wurde ein Kesselhaus mit drei Kesseln (1) gewählt. Die Rauchgase werden von den Kesseln (1) zu den Fliehkraftabscheidern (2) geführt und durch den Ventilator (3) in den Rauchgassammeikanal (4) gedrückt. Die Abführung des Reingases erfolgt über den Schornstein (5).

Etwa ein Drittel des von den Kesseln (1) kommenden Rauchgas wird am Fliehkraftabscheider (2) über den Bunker des jeweiligen Fliehkraftabscheiders (2) und einer an diesem Fliehkraftabscheider (2) installierten Tauchrohrabsaugung abgesaugt und über die Teilgasabsauglnltung (15) dem Durchsatzstcblllsator (8) zugeführt. Um die sich aus den unterschiedlichen Langen der Teilgasabsaugleitungen (15) ergebenden verschiedenen Druckverluste auszugleichen, enthalten die beiden kürzesten Teilgasabsaugleitungen (15) Druckverluetrogelorgane (16), beispielsweise in Form von Drosselkonen oder Drosselscheiben. Die Teilgasabsaugleitungen (15) werden bei Stillstand der entsprechenden Kessel (1) über eine gasdichte Absperrvorrichtung (9) stillgelegt.

Im Durchsatzstabilisator (8) treffen die Teilgasströme beziehungsweise Aschefördergasmengen der einzelnen Fliehkraftabscheideanlagen zusammen und werden bei Bedarf durch Reingas aus dem Reingassammelkanal (4) über die Gasmengunausglelchsleitung (6) ergänzt. Die Menge des zugeführten Reingases wird über ein Regelorgan (7), das von Hand einstellbar ist oder über eine sich in Abhängigkeit vom Unterdruck im Durchsatzstabilisator (8) öffnenden Klappe so festgelegt, daß die sich an den DurchsaUstabllisator (8) anschließende Behandlungsanlage für das Aschefördergas immer mit der gleichen Gasmenge betrieben werden kann. Diese Anlage besteht aus einem Vorzyklon (10), dem Wäscher (11), der Entsorgungseinrichtung (14), dem Ventilator (12) und einem korrosionsgeschütztem Stahlblechschornstein (13). Beim Betrieb von mindestens zwei Kesseln (1) kann das entstaubte und entschwefelte Reingas der Aschefördergas-Behandlungsanlage beziehungsweise am Schornstein (5) zugeführt werden, wobei es sich mit dem Reingas der Fliehkraftabscheider (2) mischt und dabei wieder Temperaturen oberhalb des Säuretaupunktes annimmt. Bei Auslegung der Aschefördergas-Behandlungsanlage auf die Rauchgasmenge eines Kessels und Absaugung jeweils eines Drittels der Rauchgase an den Fliehkraftabscheidern (2) kann insgesamt eine Verminderung der Reingasstaubkonzentration um etwa 50% erreicht werden. Die Rauchgasreinigungsanlage hat keine Stellen mehr, an denen Flugasche durch Aufwirbelung zur Anlagenverschmutzung führen kann.

Claims (7)

1. Verfahren zur Rauchgasreinigung mittels Fliehkraftabscheider, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Bunker der Fliehkraftabscheider (2) und/oder an anderen Stellen derselben, beispielsweise am Tauchrohr, Rauchgasteilströme abgesaugt werden, die zu einem Gasstrom zusammengeführt zur Ascheförderung benutzt, mit Rauchgas aus dem Reingassammelkanal (4) bis zu einem vorbestimmten Gasdurchsatz ergänzt und anschließend entstaubt und entschwefelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anordnung mehrerer Fliehkraftabscheider (2) pro Anlage oder mehrerer Anlagen pro Kesselhaus, die Aschefördermengen der einzelnen Fliehkraftabscheider (2) vereinigt werden und die gesamte Aschefördermenge mittels einer einstellbaren oder sich bei Bedarf automatisch öffnenden Rauchgaszuführung aus dem Reingassammelkanal (4) konstant gehalten wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschwefelung des Aschefördergases mit Hilfe der Asche selbst erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gereinigte Aschefördergas entweder über einen gesonderten Stahlblechschornstein (13) abgeleitet oder in den Reingassammelkanal (4) zurückgeführt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aschefördergasmenge, die entstaubt und entschwefelt wird, 20 bis 40% des an den Kesseln (1) anfallenden Rauchgases beträgt.

6. Vorrichtung zur Rauchgasreinigung mittels Fliehkraftabscheider, gekennzeichnet durch die Anordnung mit Absperrvorrichtungen (9) und Druckverlustregelorganen (16) versehener Teilgasabsaugleitungen (15) zwischen jedem Fliehkraftabscheider (2) und einem Durchsatzstabilisator (8) sowie durch die Anordnung einer Gasmengenausgleichsleitung (6) mit Regelorgan (7) zwischen Reingassammelkanal (4) und Durchsatzstabilisator (8).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Reihenanordnung von Vorzyklon (10), Wäscher (11) einschließlich Entsorgungseinrichtung (14), Ventilator (12) und Stahblechschornstein (13) am Durchsatzstabilisator (8) oder unter Verzicht auf den Stahlblechschornstein (13) durch eine Rohrleitung (17) zwischen Ventilator (12) und Reingassammelkanal (4).