DE3136480A1

DE3136480A1 - Verfahren und anordnung zum wiederaufheizen von nassentschwefelten rauchgasen

Info

Publication number: DE3136480A1
Application number: DE19813136480
Authority: DE
Inventors: Heribert Dipl.-Ing. Dr.tech. 4300 Essen Breidenbach; Udo Ing.(grad.) Dr.phil. 4630 Bochum Strauß
Original assignee: Steag GmbH
Current assignee: Steag GmbH
Priority date: 1981-09-15
Filing date: 1981-09-15
Publication date: 1983-06-30
Also published as: JPH0263128B2; US4509437A; US4430951A; GB2111180A; JPS5869318A; ZA826219B; GB2111180B; DE3136480C2

Description

STEAG Aktiengesellschaft "* " **" "

Bismarckstraße 54

4300 Essen - O -

Az. 494

Stichwort; Rauchgasaufheizung mit Kohlenstaub

Verfahren und Anordnung zum Wiederaufheizen von naßentschwefelten Rauchgasen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wiederaufheizen von einer Staubfilterung und einer Naßentschwefelung unterzogenen Rauchgasen eines Kraftwerkskessels, bei dem den abgekühlten Rauchgasen von mindestens einer mit einem Brennstoff betriebenen Aufheizflamme her Aufheizenergie zugeführt wird.

Aus "Jahrbuch der Dampferzeugungstechnik", 4. Ausgabe 1980/ 1981, Vulkan-Verlag, Essen, S. 731 - 734 ist die Aufheizung von bei der Naßentschwefelung abgekühlten Rauchgasen durch öl - oder gasgefeuerte Brenner bekannt. Über eine Brennkammer, die entweder mit Gas, Leichtöl oder Schweröl befeuert wird, wird ein heißer Abgasstrom erzeugt, der dem die Rauchgasentschwefelungsanlage verlassenden Gasstrom oder einem Teilstrom beigemischt wird, wie dies insbesondere aus S. 733, Bild 8 b hervorgeht.

Das Betreiben des Wiederaufheizungsbrenners mit Gas oder öl führt zu einer Verteuerung des Kraftwerkbetriebs und macht eine Bereitstellung eines weiteren Brennstoffes neben dem

für die Kesselfeuerung eingesetzten Kohlenstaubs erforderlich.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, daß diese Nachteile in Fortfall kommen läßt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aufheizenergie von einer mit Kohlenstaub betriebenen Aufheizflamme aufgebracht wird.

Kohlenstaub steht in den kohlestaubgefeuerten Kraftwerken zum Betrieb der Leistungsbrenner zur Verfügung. Darüber hinaus ist bekannt, in Kraftwerken Kohlenstaub für die Zünd- und Stützfeuerung einzusetzen. Gerade die für die Zünd- und Stützfeuerung entwickelten Kohlenstaubbrenner eignen sich für den Einsatz zur Wiederaufheizung der Rauchgase hinter Rauchgasentschwefelungsanlagen.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Wärmeenergie der Kohlestaubflamme dem wieder aufzuheizenden Rauchgas zuzuführen. Vorzugsweise werden die Rauchgase der Wiederaufheizflamme zunächst entstaubt und dann mit gereinigten Rauchgasen des Kraftwerkskessels vermischt.

Es besteht weiterhin die Möglichkeit, daß ein Wärmetausch zwischen den Rauchgasen der Wiederaufheizungsflamme und den aufzuheizenden Kesselrauchgasen erfolgt, z. B. über Gas-Gas-

Gegenstromwarmeaustauscher oder nach dem Drehluftvorwärmer-Prinzip arbeitende Wärmeaustauscher. Aus der angezogenen Literaturstelle ist zwar bekannt, die naßentschwefelten Rauchgase über einen dampfbeheizten Wärmeaustauscher oder über einen Rotor-Wärmeaustauscher wieder aufzuheizen, der zwischen warmen, noch nicht entschwefeitern Gas und abgekühlten, entschwefeltem Gas arbeitet, hierdurch wird jedoch die Verwendung eines Kohlestaubbrenners nicht nahe gelegt.

Die Zumischung der staubgefilterten Rauchgase der Wiederaufheizungsflamme bietet sich bei Betrieb des Brenners mit schwefelarmen Kohlenstaub an, während der Wärmetausch und die Zuführung der Rauchgase der Wiederaufheizungsflamme zu den noch nicht entschwefelten Rauchgasen des Kessels den Einsatz einer schwefelreicheren Kohle für die Wiederaufheizungsflamme ermöglicht.

Die Erfindung ist auch auf eine Anordnung zum Wiederaufheizen von Rauchgasen eines Kraftwerkskessels gerichtet, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 6 beschrieben ist.

Bei dieser Anordnung ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Wiederaufheizungsbrenner ein mit Kohlenstaub gefeuerter Staubbrenner ist.

Weitere Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltung von Verfahren und Anordnung.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren in zwei Verfahrensweisen beschrieben werden. Es zeigt:

Figur 1

ein Blockschaltbild einer Anordnung, bei der die Rauchgase der Wiederaufheizungsflamme den aufzuheizenden Rauchgasen zugemischt werden und

Figur 2

das Blockschaltbild einer Anordnung, bei der ein Wärmeaustausch zwischen den Rauchgasen der Wiederaufheizungsflamme und den wieder aufzuheizenden Rauchgasen des Kraftwerkskessels erfolgt.

Bei der in der Figur 1 gezeigten Anordnung werden die von einem nicht gezeigten Kessel herangeführten Rauchgase einem Elektrofilter 1 zugeführt. Die aus dem Elektrofilter austretenden Rauchgase können mit Hilfe von Klappen 2 und 3 in Teilströme unterteilt werden, von denen der eine direkt einem Schornstein 4 und der andere über ein Gebläse 5 einer naßentschwefelnden Rauchgasentschwefelungsanlage 6 (REA) zugeleitet wird. Die aus der REA 6 austretenden gereinigten und abgekühlten Rauchgase werden - bei der gezeigten Ausführungsform - in zwei Teilströme unterteilt, von denen der eine über ein Gebläse 7 einer Mischkammer 8 zugeleitet wird. Der aus der Mischkammer 8 austretende Teilstrom wird bei 9 mit dem anderen Teilstrom vereinigt und die vereinigten Teil-

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ströme werden über eine Klappe 10 dem ungereinigten Teilstrom vor dem Schornstein 4 zugeführt.

Einem in einer Brennkammer 11 angeordneten Kohlenstaubbrenner 12 wird von einer nicht gezeigten Kohlenstaubguelle (Mühle oder Bunker) Kohlenstaub 13 und über ein Verbrennungsluftgebläse 14 Verbrennungsluft 15 zugeleitet. Die bei Betrieb des Kohlenstaübbrenners entstehenden Rauchgase werden in einem Heißgasfilter 16 im wesentlichen vom Staub befreit und in der Mischkammer 8 dem vom Gebläse 7 herangeführten Teilstrom der gereinigten Kesselrauchgase zugemischt. Als Heißgasfilter kommen z. B. für hohe Temperaturen ausgelegte Elektrofilter oder Heißgasmetallgewebefilter in Frage. Der Staub wird aus dem Filter 16 bei 17 abgezogen.

Es fällt auch unter die Erfindung, wenn der gesamte Rauchgasstrom durch die REA 6 geführt wird. Weiterhin fällit unter die Erfindung, wenn der gesamte die REA 6 verlassende Rauchgasstrom der Mischkammer 8 zugeführt wird. Dies hängt von den Bedingungen ab, unter denen das jeweilige Kraftwerk gefahren wird.

Bei der Figur 2 sind dieselben Bezugszeichen für vergleichbare Komponenten verwendet worden.

Anstelle der Mischkammer 8 ist ein Wärmeaustauscher 18 vorgesehen, durch den die aufzuheizenden gereinigten Rauchgase ge-

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leitet werden. Der Wärmeaustauscher 18 wird mit den Rauchgasen aus der Brennkammer 11 beaufschlagt. Die den Wärmeaustauscher 18 verlassenden Rauchgase werden den aus den Kessel herangeführten Rauchgasen vor dem Elektrofilter 1 zugeleitet, so daß der in den Rauchgasen der Wiederaufheizungsflamme enthaltende Staub abgeschieden werden kann. Als Wärmeaustauscher kommen z. B. Gas-Gas-Gegenstromwärmeaustauscher oder Drehwärmeaustauscher in Frage.

Die Anordnung gemäß Figur 1 kann vorzugsweise eingesetzt werden, wenn relativ schwefelarme Kohle zur Wiederaufheizung eingesetzt wird, während die Anordnung gemäß Figur 2 auch mit schwefelreicherer Kohle betrieben werden kann.

Bei der Ausfuhrungsform gemäß Figur 2 ist es auch möglich, dem Wärmeaustauscher 18 ein separates Staubfilter vor- oder nachzuschalten und die bereits so vom Staub befreiten Rauchgase der Wiederaufheizungsflamme zwischen Kesselelektrofilter 1 und REA 6 einzuspeisen.

Claims

STEAG Aktiengesellschaft -" " "--" --" ".-· .3136480 Bismarckstraße 54 Essen Az. 494 Stichwort: Rauchgasaufheizung mit Kohlenstaub Verfahren und Anordnung zum Wiederaufheizen von naßentschwefelten Rauchgasen Patentansprüche

1. ij Verfahren zum Wiederaufheizen von einer Staubfilterung

und einer Naßentschwefelung unterzogenen Rauchgasen eines Kraftwerkskessels, bei dem den abgekühlten Rauchgasen von mindestens einer mit einem Brennstoff betriebenen Aufheizflamme her Aufheizenergie zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet,

daß die Aufheizenergie von einer mit Kohlenstaub betriebenen Aufheizflamme aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Rauchgase der Kohlenstaubflamme zunächst entstaubt und dann mit Rauchgasen des Kraftwerkkessels vermischt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

— 2 —

daß ein Wärmetäusch zwischen den Rauchgasen der Wiederauf heizungsflamme und den aufzuheizenden kesselrauchgasen erfolgt und die Rauchgase der Wiederaufheizungsflamme den Rauchgasen des Kessels vor deren Naßentschwefelung zugeführt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Rauchgase der Wiederaufheizungsflamme den Rauchgasen des Kessels vor deren Staubfilterung zugeführt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Rauchgase der Wiederaufheizungsflamme vor oder nach dem Wärmetausch mit den aufzuheizenden Rauchgasen gesondert staubfiltriert werden.

6. Anordnung zum Wiederaufheizen von Rauchgasen eines Kraftwerkskessels mit mindestens einem mit einem Brennstoff gefeuerten und in einer Brennkammer angeordneten Wiederaufheizungsbrenners, der durch einen Staubfilter und durch eine Naßentschwefelungsanlage geführte Kesselrauchgase zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet,

daß der Wiederaufheizungsbrenner ein mit Kohlenstaub gefeuerter Staubbrenner (12) ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß der Brennkammer (11) ein Heißgasfilter (16) nachgeschaltet ist, der mit einer in einer naßentschwefeltes Rauchgas führenden Leitung liegenden Mischkammer (8) verbunden ist.

8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Brennkammer (11) ein Wärmeaustauscher (18) nachgeschaltet ist, der in einer naßentschwefelte Rauchgase führenden Leitung liegt.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß der Ausgang des Wärmetauschers (18) für die Rauchgase des Wiederaufheizungsbrenners mit der Kesse Ir aüchgas leitung stromauf der Rauchgasentschwefelungsanlage (6) verbunden ist.

10. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß der Ausgang des Wärmetauschers (18) für die Rauchgase des Wiederaufheizungsbrenners mit der Kesse Ir auchgas leitung stromauf des Staubfilters (1) verbunden ist.

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11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

daß dem Wärmeaustauscher (18) ein gesonderter Staubfilter für die Rauchgase des Wiederaufheizungsbrenners (12) zugeordnet ist.