DE102016124042A1 - Process and apparatus for flue gas treatment of flue gases fossil-fired steam power plants by means of an adsorbent - Google Patents
Process and apparatus for flue gas treatment of flue gases fossil-fired steam power plants by means of an adsorbent Download PDFInfo
- Publication number
- DE102016124042A1 DE102016124042A1 DE102016124042.7A DE102016124042A DE102016124042A1 DE 102016124042 A1 DE102016124042 A1 DE 102016124042A1 DE 102016124042 A DE102016124042 A DE 102016124042A DE 102016124042 A1 DE102016124042 A1 DE 102016124042A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- flue gas
- swirling
- flow direction
- duct
- adsorbent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims abstract description 352
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 351
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 63
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 47
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 37
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 17
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003260 vortexing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000006833 reintegration Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
- B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
- B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
- B01F25/4316—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor the baffles being flat pieces of material, e.g. intermeshing, fixed to the wall or fixed on a central rod
- B01F25/43161—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor the baffles being flat pieces of material, e.g. intermeshing, fixed to the wall or fixed on a central rod composed of consecutive sections of flat pieces of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/64—Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/30—Mixing gases with solids
- B01F23/32—Mixing gases with solids by introducing solids in gas volumes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/30—Injector mixers
- B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
- B01F25/314—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
- B01F25/3141—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit with additional mixing means other than injector mixers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
- B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
- B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
- B01F25/4316—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor the baffles being flat pieces of material, e.g. intermeshing, fixed to the wall or fixed on a central rod
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/003—Arrangements of devices for treating smoke or fumes for supplying chemicals to fumes, e.g. using injection devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/102—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/60—Heavy metals or heavy metal compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/60—Heavy metals or heavy metal compounds
- B01D2257/602—Mercury or mercury compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0283—Flue gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/12—Methods and means for introducing reactants
- B01D2259/128—Solid reactants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2215/00—Preventing emissions
- F23J2215/60—Heavy metals; Compounds thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2219/00—Treatment devices
- F23J2219/30—Sorption devices using carbon, e.g. coke
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Bei einem Rauchgasbehandlungsverfahren, bei welchem in Rauchgasströmungsrichtung (R) stromabwärts eines fossil befeuerten Kessels eines Dampfkraftwerks ein feinpartikelförmiges, kohlenstoffhaltiges Adsorptionsmittel, insbesondere Aktivkohle oder Aktivkoks, zur Abscheidung von Schwermetallen, insbesondere Quecksilber, in einen in einem Rauchgaskanal (5) des Kessels strömenden Rauchgasstrom eingeleitet und/oder eingedüst wird, soll eine Lösung geschaffen werden, mittels welcher die Verteilung des kohlenstoffhaltigen Adsorbens im Rauchgas verbessert und dessen Abscheideleistung für im Rauchgas enthaltenes Schwermetall, insbesondere Quecksilber, erhöht wird. Dies wird dadurch erreicht, dass in dem Rauchgaskanal (5) mittels mindestens eines in dem Rauchgaskanal (5) angeordneten ersten Verwirbelungsmittels (10, 10'), insbesondere ersten statischen Mischers, mindestens eine erste Rauchgasverwirbelungszone des Rauchgasstromes erzeugt und das Adsorptionsmittel mindestens in dieser ersten Rauchgasverwirbelungszone in den verwirbelten Rauchgasstrom eingeleitet und/oder eingedüst wird.In a flue gas treatment process, in the flue gas flow direction (R) downstream of a fossil fired boiler of a steam power plant, a fine particulate carbonaceous adsorbent, especially activated carbon or activated coke, is introduced into a flue gas stream flowing in a flue gas channel (5) of the boiler to separate heavy metals, especially mercury and / or injected, a solution is to be created by means of which the distribution of the carbonaceous adsorbent in the flue gas is improved and its separation efficiency for the heavy metal contained in the flue gas, in particular mercury, is increased. This is achieved in that in the flue gas duct (5) by means of at least one in the flue gas duct (5) arranged first swirling agent (10, 10 '), in particular first static mixer, generates at least a first Rauchgasverwirbelungszone the flue gas stream and the adsorbent at least in this first Rauchgasverwirungsungszone is introduced into the turbulent flue gas stream and / or injected.
Description
Die Erfindung richtet sich auf ein Rauchgasbehandlungsverfahren bei welchem in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts eines fossil befeuerten Kessels eines Dampfkraftwerks ein feinpartikelförmiges, kohlenstoffhaltiges Adsorptionsmittel, insbesondere Aktivkohle oder Aktivkoks, zur Abscheidung von Schwermetallen, insbesondere Quecksilber, in einen in einem Rauchgaskanal des Kessels strömenden Rauchgasstrom eingeleitet und/oder eingedüst wird.The invention is directed to a flue gas treatment process in which in the flue gas flow downstream of a fossil-fired boiler of a steam power plant, a fine particulate carbonaceous adsorbent, especially activated carbon or activated coke, for discharging heavy metals, especially mercury, introduced into a flue gas stream flowing in a flue gas channel of the boiler and / or is injected.
Weiterhin richtet sich die Erfindung auf eine Rauchgasbehandlungsvorrichtung zur Abscheidung von Schwermetallen, insbesondere Quecksilber, aus einem in einem Rauchgaskanal eines fossil befeuerten Kessels eines Dampfkraftwerks strömenden Rauchgasstrom, die in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts des Kessels mindestens eine Einleitvorrichtung umfasst, mittels welcher ein feinpartikelförmiges, kohlenstoffhaltiges Adsorptionsmittel, insbesondere Aktivkohle oder Aktivkoks, in den im Rauchgaskanal strömenden Rauchgasstrom einleitbar und/oder eindüsbar ist.Furthermore, the invention is directed to a flue gas treatment apparatus for separating heavy metals, in particular mercury, from a flowing in a flue gas duct of a fossil-fired boiler of a steam power plant flue gas stream comprising in the flue gas flow downstream of the boiler at least one introduction, by means of which a fine particulate, carbonaceous adsorbent, in particular Activated carbon or activated coke, in the flue gas stream flowing in the flue gas channel can be introduced and / or injected.
Bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen, insbesondere Kohle, in Kraftwerkskesseln von Dampfkraftwerken entsteht ein Abgas, das staubhaltig ist, Kohlendioxid (CO2), Stickoxid (NOx), aber auch andere, insbesondere aus verbrannter Kohle stammende Elementen, wie beispielsweise das Schwermetall Quecksilber, enthält.In the combustion of fossil fuels, especially coal, in power plant boilers of steam power plants produces an exhaust gas containing dust, carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen oxide (NO x ), but also other, especially from burned coal originating elements, such as the heavy metal mercury , contains.
Während in den vergangenen Jahrzehnten verschiedenste Anlagen der Abgasreinigung zum Standard geworden sind, wie Staubfilter, Entstickungseinrichtungen und Entschwefelungseinrichtungen, wird in letzter Zeit auch der Beseitigung von Quecksilber aus dem Rauchgas besondere Beachtung geschenkt. Hierzu ist es bekannt, ein kohlenstoffhaltiges Adsorbens, wie beispielsweise partikelförmige Aktivkohle oder partikelförmigen Aktivkoks, in einen Rauchgasstrom einzudüsen, um dadurch Quecksilber an den Kohlenstoff zu adsorbieren.While in the past decades a variety of exhaust gas purification systems have become standard, such as dust filters, denitrification devices and desulphurisation devices, special attention has recently been paid to the removal of mercury from the flue gas. For this purpose, it is known to inject a carbonaceous adsorbent, such as particulate activated carbon or particulate activated carbon, in a flue gas stream, thereby adsorbing mercury to the carbon.
So sind aus der
Die derzeit bekannten Maßnahmen und baulichen Ausgestaltungen für die Eindüsung von Aktivkohle oder Aktivkoks in den Rauchgasstrom eines Kraftwerks zur Verminderung der Quecksilberemissionen sehen zumeist eine Vielzahl an Aktivkohle- oder Aktivkokseinleitvorrichtungen zur Einleitung oder Eindüsung von Aktivkohle in den in einem Rauchgaskanal strömenden Rauchgasstrom und für die Verteilung der Aktivkohle/Aktivkoks in dem Rauchgasstrom vor. Trotz derart aufwändiger Maßnahmen ist eine ausreichend homogene und gleichmäßige Vermischung von Aktivkohle/Aktivkoks und Rauchgas dadurch nicht immer gewährleistet, so dass Bedarf an weiteren Verbesserungen besteht.The currently known measures and structural designs for the injection of activated carbon or activated carbon in the flue gas stream of a power plant to reduce mercury emissions see mostly a variety of activated carbon or Aktivkokseinleitvorrichtungen for introduction or injection of activated carbon in the flue gas stream flowing in a flue gas duct and for the distribution of Activated carbon / activated coke in the flue gas stream before. Despite such complex measures a sufficiently homogeneous and uniform mixing of activated carbon / activated carbon and flue gas is not always guaranteed, so that there is a need for further improvements.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Verteilung des kohlenstoffhaltigen Adsorbens im Rauchgas verbessert und dessen Abscheideleistung für im Rauchgas enthaltenes Schwermetall, insbesondere Quecksilber, erhöht wird.Against this background, the present invention seeks to further develop a generic method and a generic device to the effect that the distribution of the carbonaceous adsorbent in the flue gas improves and its separation efficiency is increased for heavy metal contained in the flue gas, in particular mercury.
Bei einem Rauchgasbehandlungsverfahren der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in dem Rauchgaskanal mittels mindestens eines in dem Rauchgaskanal angeordneten ersten Verwirbelungsmittels, insbesondere ersten statischen Mischers, mindestens eine erste Rauchgasverwirbelungszone des Rauchgasstromes erzeugt und das Adsorptionsmittel mindestens in dieser ersten Rauchgasverwirbelungszone in den verwirbelten Rauchgasstrom eingeleitet und/oder eingedüst wird.In a flue gas treatment process of the type described in more detail, this object is achieved in that generated in the flue gas duct by means of at least one arranged in the flue gas duct first swirling agent, in particular first static mixer, at least a first Rauchgasverwirungsungszone of the flue gas stream and the adsorbent at least in this first Rauchgasverwirbelungszone in the swirling flue gas stream is introduced and / or injected.
Ebenso wird die vorstehende Aufgabe bei einer Rauchgasbehandlungsvorrichtung der eingangs näher bezeichneten Art dadurch gelöst, dass die Rauchgasbehandlungsvorrichtung zudem mindestens ein der mindestens einen Einleitvorrichtung zugeordnetes, in Rauchgasströmungsrichtung im Rauchgaskanal stromaufwärts der Einleitvorrichtung angeordnetes und den zuströmenden Rauchgasstrom in mindestens eine den aus der mindestens einen Einleitvorrichtung ausströmenden Adsorptionsmittelstrom erfassende Rauchgasverwirbelungszone verwirbelndes erstes Verwirbelungsmittel, insbesondere mindestens einen ersten statischen Mischer, umfasst.Likewise, the above object is achieved in a flue gas treatment device of the type described in more detail, that the flue gas treatment device also at least one of the at least one introduction associated, arranged in the flue gas flow direction in the flue gas duct upstream of the inlet and the inflowing flue gas flow in at least one out of the at least one inlet device Adsorptionsmittelstrom detecting flue gas swirling zone vortexing first swirling agent, in particular at least one first static mixer comprises.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Rauchgasbehandlungsverfahrens und der Rauchgasbehandlungsvorrichtung ergibt sich eine deutlich feinere, gleichmäßigere und verbesserte Verteilung des feinpartikelförmigen, kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmittels in dem Rauchgas und eine dadurch erhöhte Abscheideleistung von beispielsweise Quecksilber aus dem Rauchgas. Dies wird dadurch erreicht, dass das Adsorptionsmittel in eine Rauchgasverwirbelungszone des Rauchgases, d.h. in einen verwirbelten Rauchgasstrom, eingeleitet wird. Aufgrund der in der Wirbelzone herrschenden turbulenten Strömungen und Verwirbelungen wird das eingeleitete oder eingedüste Adsorptionsmittel in dem Rauchgas verteilt und eben nicht unmittelbar von der an der Eindüsungsstelle vorbeiströmenden Teilströmung des Rauchgases mitgerissen. Dies wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere dadurch erreicht, dass das Adsorptionsmittel in der erzeugten Rauchgasverwirbelungszone in den verwirbelten Rauchgasstrom eingeleitet und/oder eingedüst wird. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich dies insbesondere dadurch erreichen, dass die Einleitvorrichtung für das partikelförmige, kohlenstoffhaltige Adsorptionsmittel in Rauchgasströmungsrichtung im Rauchgaskanal stromabwärts eines (ersten) Verwirbelungsmittels, wobei es sich insbesondere um einen (ersten) statischen Mischer handelt, angeordnet ist.The inventive design of the flue gas treatment process and the flue gas treatment device results in a much finer, more uniform and improved distribution of finely particulate carbonaceous adsorbent in the flue gas and thereby increased separation efficiency of, for example, mercury from the flue gas. This is achieved by keeping the adsorbent in a Rauchgasverwirbelungszone of the flue gas, ie in a turbulent flue gas stream is introduced. Due to the prevailing in the vortex zone turbulent flows and turbulence, the introduced or injected adsorbent is distributed in the flue gas and just not entrained directly by the past at the injection point partial flow of the flue gas. In the method according to the invention, this is achieved, in particular, by introducing and / or injecting the adsorbent in the generated flue-gas fluidizing zone into the fluidized flue-gas stream. With the device according to the invention, this can be achieved in particular in that the introduction device for the particulate, carbonaceous adsorbent in the flue gas flow direction in the flue gas duct downstream of a (first) swirling agent, which is in particular a (first) static mixer is arranged.
Besonders vorteilhafte und zweckmäßige Verwirbelungen des Rauchgasstromes lassen sich dann erzeugen, wenn mehr als ein Verwirbelungsmittel für die Verwirbelung des Rauchgasstromes vor Einleitung des Adsorptionsmittels sorgen. Die Erfindung sieht daher in Ausgestaltung des Verfahrens vor, dass die mindestens eine erste Rauchgasverwirbelungszone mittels mindestens einer im Rauchgaskanal angeordneten ersten Gruppe an Verwirbelungsmitteln, insbesondere statischen Mischern, die das mindestens eine erste Verwirbelungsmittel, insbesondere den ersten statischen Mischer, umfasst, erzeugt und das Adsorptionsmittel mindestens in dieser ersten erzeugten Rauchgasverwirbelungszone in den verwirbelten Rauchgasstrom eingeleitet und/oder eingedüst wird. In analoger Weise zeichnet sich die Rauchgasbehandlungsvorrichtung in Ausgestaltung dadurch aus, dass das mindestens eine erste Verwirbelungsmittel, insbesondere der mindestens eine erste statische Mischer, Bestandteil einer im Rauchgaskanal angeordneten ersten Gruppe an Verwirbelungsmitteln, insbesondere an statischen Mischern, ist. Statische Mischer haben sich als besonders geeignete Vorrichtungen erwiesen, um die darauf auftreffende Rauchgasströmung zu verwirbeln und eine Rauchgasverwirbelungszone auszubilden. Zu diesem Zwecke sind die Verwirbelungsmittel, insbesondere statischen Mischer, derart ausgebildet, dass sie in den von dem Rauchgaskanal gebildeten Strömungsquerschnitt hineinragen. Vorzugsweise sind die Rauchgasverwirbelungsmittel als Scheiben ausgebildet, die mit ihrer großen Scheibenfläche schräg geneigt, in Rauchgasströmungsrichtung vorzugsweise schräg abwärts geneigt, an der Wandung des Rauchgaskanals befestigt in den Rauchgaskanalströmungsquerschnitt hineinragen. Die Scheiben können beispielsweise als kreisförmige Platten, aber auch elliptisch oder dreiecksförmig ausgebildet sein.Particularly advantageous and expedient turbulence of the flue gas stream can then be generated if more than one swirling agent for the turbulence of the flue gas stream before introduction of the adsorbent provide. The invention therefore provides, in an embodiment of the method, that the at least one first flue-gas swirling zone is produced by means of at least one first group of swirling means arranged in the flue-gas duct, in particular static mixers comprising the at least one first swirling agent, in particular the first static mixer, and the adsorbent at least in this first generated Rauchgasverwirungsungszone introduced into the turbulent flue gas stream and / or injected. In an analogous manner, the flue gas treatment apparatus is characterized in that the at least one first swirling means, in particular the at least one first static mixer, is part of a first group of swirling means, in particular of static mixers, arranged in the flue gas duct. Static mixers have been found to be particularly suitable devices for swirling the flue gas flow impinging thereon and forming a flue gas swirling zone. For this purpose, the swirling means, in particular static mixers, are designed such that they protrude into the flow cross section formed by the flue gas duct. Preferably, the flue gas swirling means are formed as disks which, with their large pane surface inclined obliquely, inclined in the flue gas flow direction preferably obliquely downwards, projecting on the wall of the flue gas duct project into the flue gas duct flow cross-section. The disks may be formed, for example, as circular plates, but also elliptical or triangular.
Um die Verteilung des eingedüsten oder eingeleiteten partikelförmigen Adsorptionsmittels in dem im Rauchgaskanal strömenden Rauchgas aufrecht zu erhalten oder noch weiter zu verbessern, können der Ausbildung der ersten Rauchgasverwirbelungszone in Rauchgasströmungsrichtung nachfolgend Mittel und Einrichtungen zur Erzeugung weiterer Rauchgasverwirbelungszonen vorgesehen sein. Die Erfindung sieht daher in vorteilhafter Weiterbildung des Verfahrens vor, dass mittels mindestens eines in Rauchgasströmungsrichtung im Rauchgaskanal stromabwärts zu dem mindestens einen ersten Verwirbelungsmittel, insbesondere dem ersten statischen Mischer, oder der ersten Gruppe an Verwirbelungsmitteln, insbesondere an statischen Mischern, angeordneten zweiten Verwirbelungsmittels, insbesondere zweiten statischen Mischers, oder mittels einer das mindesten eine zweite Verwirbelungsmittel, insbesondere den zweiten statischen Mischer, umfassenden zweiten Gruppe an Verwirbelungsmitteln, insbesondere statischen Mischern, eine zweite Rauchgasverwirbelungszone des Rauchgasstroms erzeugt wird und/oder dass mittels mindestens eines in Rauchgasströmungsrichtung im Rauchgaskanal stromabwärts zu dem mindestens einen zweiten Verwirbelungsmittel, insbesondere zweiten statischen Mischer, oder der zweiten Gruppe an Verwirbelungsmitteln insbesondere statischen Mischern, angeordneten dritten Verwirbelungsmittels, insbesondere dritten statischen Mischers, oder mittels einer das mindestens eine dritten Verwirbelungsmittel, insbesondere den dritten statischen Mischer, umfassenden dritten Gruppe an Verwirbelungsmitteln, insbesondere an statischen Mischern, eine dritte Rauchgasverwirbelungszone des Rauchgastroms erzeugt wird.In order to maintain or even further improve the distribution of the injected or introduced particulate adsorbent in the flue gas flowing in the flue gas duct, the formation of the first flue gas swirling zone in the flue gas flow direction may be followed by means and means for generating further flue gas swirling zones. The invention therefore provides, in an advantageous development of the method, by means of at least one in the flue gas flow direction in the flue gas duct downstream of the at least one first swirling means, in particular the first static mixer, or the first group of swirling means, in particular on static mixers, arranged second swirling means, in particular second static mixer, or by means of at least one second swirling means, in particular the second static mixer, comprising a second group of swirling means, in particular static mixers, a second flue gas swirling zone of the flue gas stream is generated and / or that by means of at least one in flue gas flow direction in the flue gas duct downstream of the at least one second swirling agent, in particular second static mixer, or the second group of swirling means, in particular static mixers, arranged third Ve vortexing means, in particular third static mixer, or by means of the at least one third turbulence means, in particular the third static mixer, comprising third group of turbulizers, in particular static mixers, a third Rauchgasverwirbelungszone the flue gas flow is generated.
In analoger Weise zeichnet sich die Rauchgasbehandlungsvorrichtung in Ausgestaltung dadurch aus, dass der mindestens einen Einleitvorrichtung im Rauchgaskanal in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts zu dem mindestens einen ersten Verwirbelungsmittel, insbesondere dem mindestens einen ersten statischen Mischer, oder der ersten Gruppe an Verwirbelungsmitteln, insbesondere an statischen Mischern, mindestens ein den zuströmenden Rauchgasstrom zu einer zweiten Rauchgasverwirbelungszone verwirbelndes zweites Verwirbelungsmittel, insbesondere mindestens ein zweiter statischer Mischer, oder eine zweite Gruppe an Verwirbelungsmitteln, insbesondere statischen Mischern, in dem Rauchgaskanal angeordnet ist und/oder dass der mindestens einen Einleitvorrichtung im Rauchgaskanal in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts zu dem mindestens einen ersten und dem mindestens einen zweiten Verwirbelungsmittel, insbesondere dem mindestens einen ersten und zweiten statischen Mischer, oder der ersten und der zweiten Gruppe an Verwirbelungsmitteln, insbesondere an statischen Mischern, mindestens ein den zuströmenden Rauchgasstrom zu einer dritten Rauchgasverwirbelungszone verwirbelndes drittes Verwirbelungsmittel, insbesondere mindestens ein dritter statischer Mischer, oder eine dritte Gruppe an Verwirbelungsmitteln, insbesondere statischen Mischern, in dem Rauchgaskanal angeordnet ist.In an analogous manner, the flue gas treatment apparatus is characterized in that the at least one introduction device in the flue gas duct in the flue gas flow direction downstream of the at least one first swirling agent, in particular the at least one first static mixer, or the first group of swirling agents, in particular static mixers, at least a second swirling means, in particular at least one second static mixer, or a second group of swirling means, in particular static mixers, arranged in the flue gas duct and / or that the at least one inlet device in the flue gas duct in the direction of the flue gas downstream of the flue gas flow to the second flue gas swirling zone at least one first and the at least one second swirling agent, in particular the at least one first and second static mixer, or the first un d of the second group of turbulizers, in particular of static mixers, at least one den inflowing flue gas stream to a third Rauchgasverwirbelungszone swirling third swirling means, in particular at least one third static mixer, or a third group of swirling means, in particular static mixers, is arranged in the flue gas duct.
Die Anzahl und Ausbildung der einzelnen Verwirbelungsmittel an erstem, zweitem oder drittem Verwirbelungsmittel hängt insbesondere von der jeweiligen Rauchgaskanalgeometrie und Rauchgaskanalführung ab. In der Regel ist es aber so, dass ausschließlich im Bereich der ersten Rauchgasverwirbelungszone kohlenstoffhaltiges Adsorptionsmittel in den verwirbelten Rauchgasstrom eingeleitet und/oder eingedüst wird, wobei die hierfür genutzte Einleitvorrichtung durchaus mehrere Einleitöffnungen oder Einleitdüsen oder mehrere Einleitelemente umfassen kann, die alle auf die erste Rauchgasverwirbelungszone gerichtet sind, die gegebenenfalls durch gemeinschaftliches Zusammenwirken mehrerer erster Verwirbelungsmittel erzeugt und ausgebildet sind.The number and design of the individual swirling means on first, second or third swirling means depends in particular on the particular flue gas channel geometry and flue gas channel guidance. As a rule, however, carbonaceous adsorbent is introduced and / or injected into the fluidized flue gas stream exclusively in the area of the first flue gas fluidization zone, the inlet device used for this purpose may well comprise a plurality of inlet openings or inlet nozzles or several inlet elements, all on the first flue gas fluidization zone are optionally produced and formed by joint cooperation of a plurality of first Verwirbelungsmittel.
Die Erfindung sieht daher in weiterer Ausgestaltung des Verfahrens vor, dass das Adsorptionsmittel in Rauchgasströmungsrichtung im Rauchgaskanal ausschließlich stromabwärts des mindestens einen ersten Verwirbelungsmittels oder der ersten Gruppe an Verwirbelungsmitteln und stromaufwärts des mindestens einen zweiten Verwirbelungsmittels oder der zweiten Gruppe an Verwirbelungsmitteln und/oder stromaufwärts des mindestens einen dritten Verwirbelungsmittels oder der dritten Gruppe an Verwirbelungsmitteln in den verwirbelten Rauchgasstrom (R) eingeleitet und/oder eingedüst wird.The invention therefore provides in a further embodiment of the method, that the adsorbent in the flue gas flow direction in the flue gas channel exclusively downstream of the at least one first vortex means or the first group of vortex means and upstream of the at least one second vortex means or the second group of vortex means and / or upstream of the at least a third turbulizer or the third group of turbulizers in the turbulent flue gas stream (R) is introduced and / or injected.
Eine vorteilhafte Stelle für die Einbringung des kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmittels befindet sich im Rauchgaskanal in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts einer üblichen Entstickungsanlage oder Entstickungseinrichtung. Die Erfindung sieht daher in weiterer Ausgestaltung des Verfahrens auch vor, dass in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts einer im Rauchgaskanal angeordneten und vom Rauchgas durchströmten Rauchgasentstickungseinrichtung, insbesondere einer Einrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden, mittels des oder der ersten Verwirbelungsmittel(s) die mindestens eine erste Rauchgasverwirbelungszone erzeugt und das Adsorptionsmittel in der ersten Rauchgasverwirbelungszone in den verwirbelten Rauchgasstrom eingeleitet und/oder eingedüst wird. In gleicher Weise sieht die Erfindung in Ausgestaltung der Vorrichtung vor, dass die mindestens eine Einleitvorrichtung und das mindestens eine erste Verwirbelungsmittel in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts einer im Rauchgaskanal angeordneten und vom Rauchgas durchströmten Rauchgasentstickungseinrichtung in dem Rauchgaskanal angeordnet sind.An advantageous site for the introduction of the carbonaceous adsorbent is located in the flue gas duct in the flue gas flow direction downstream of a conventional denitrification or denitrification. The invention therefore also provides, in a further embodiment of the method, in the flue gas flow direction downstream of a flue gas denitration device arranged in the flue gas channel and through which the flue gas flows, in particular a device for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides, by means of the first swirling means (s) the at least one first flue gas swirling zone produced and the adsorbent is introduced and / or injected in the first Rauchgasverwirbelungszone in the turbulent flue gas stream. In the same way, the invention provides in an embodiment of the device that the at least one introduction device and the at least one first swirling means are arranged in the flue gas flow channel downstream of a flue gas denitrification device arranged in the flue gas channel and traversed by the flue gas.
Bezüglich des üblicherweise in Rauchgaskanälen eingebundenen Luftvorwärmers (LuVo) kann die Einleitung von partikelförmigem, kohlenstoffhaltigem Adsorptionsmittel sowohl vor als auch hinter (in Bezug auf die Rauchgasströmungsrichtung) einem solchen üblichen Luftvorwärmer ausgebildet sein. Die Erfindung sieht daher weiterhin vor, dass in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts oder stromaufwärts eines im Rauchgaskanal angeordneten und vom Rauchgas durchströmten Luftvorwärmers mittels des oder der ersten Verwirbelungsmittel(s) die mindestens eine erste Rauchgasverwirbelungszone erzeugt und das Adsorptionsmittel in der ersten Rauchgasverwirbelungszone in den verwirbelten Rauchgasstrom eingeleitet und/oder eingedüst wird. Ebenso sieht die Erfindung bezüglich der Vorrichtung vor, dass die mindestens eine Einleitvorrichtung und das mindestens eine erste Verwirbelungsmittel in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts oder stromaufwärts eines im Rauchgaskanal angeordneten und vom Rauchgas durchströmten Luftvorwärmers in dem Rauchgaskanal angeordnet sind.With regard to the air preheater (LuVo) usually incorporated in flue gas ducts, the introduction of particulate, carbonaceous adsorbent can be formed both before and behind (in relation to the flue gas flow direction) such a conventional air preheater. The invention therefore further provides that in the flue gas flow direction downstream or upstream of an air preheater arranged in the flue gas duct and flowing through the flue gas by means of the first swirler (s) generates the at least one flue gas swirling zone and introduces the adsorbent in the swirling flue gas flow in the first flue gas swirling zone / or is injected. Likewise, with respect to the device, the invention provides for the at least one introduction device and the at least one first swirling means to be arranged in the flue gas flow direction downstream or upstream of an air preheater arranged in the flue gas channel and through the flue gas.
Um das partikelförmige Adsorptionsmittel nach der Anlagerung oder Aufnahme von Schwermetallen, insbesondere Quecksilber, in vorteilhafter Weise wieder aus dem Rauchgas entfernen zu können, bietet sich der üblicherweise in einem Rauchgasstrang eines fossil befeuerten Kraftwerks vorhandene Staubfilter an. In Ausgestaltung des Verfahrens ist es daher zweckmäßig, wenn in Rauchgasströmungsrichtung stromaufwärts eines vom Rauchgas durchströmten und im Rauchgaskanal angeordneten Staubfilters, insbesondere Elektrofilters, mittels des oder der ersten Verwirbelungsmittel(s) die mindestens eine erste Rauchgasverwirbelungszone erzeugt und das Adsorptionsmittel in dieser ersten Rauchgasverwirbelungszone in den verwirbelten Rauchgasstrom eingeleitet und/oder eingedüst wird, was die Erfindung in Weiterbildung des Verfahrens ebenfalls vorsieht. In analoger Weiterbildung der Rauchgasbehandlungsvorrichtung sieht die Erfindung entsprechend vor, dass die mindestens eine Einleitvorrichtung und das mindestens eine erste Verwirbelungsmittel in Rauchgasströmungsrichtung stromaufwärts eines im Rauchgaskanal angeordneten und vom Rauchgas durchströmten Staubfilters, insbesondere Elektrofilters, in dem Rauchgaskanal angeordnet sind.To be able to remove the particulate adsorbent after the addition or absorption of heavy metals, in particular mercury, in an advantageous manner again from the flue gas, which is usually present in a flue gas line of a fossil-fired power plant existing dust filter. In an embodiment of the method, it is therefore appropriate if in the flue gas flow direction upstream of a flue gas flowed through and arranged in the flue gas duct dust filter, in particular electrostatic precipitator, by means of or the first swirler (s) generates the at least one first Rauchgasverwirbelungszone and the adsorbent in this first Rauchgasverwirbelungszone in the swirling flue gas is introduced and / or injected, what the invention also provides in development of the method. In an analogous development of the flue gas treatment apparatus, the invention accordingly provides that the at least one first swirling means in the flue gas flow direction upstream of a arranged in the flue gas duct and traversed by the flue gas dust filter, in particular electrostatic precipitator, are arranged in the flue gas duct.
Die Einleitung oder Eindüsung des kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmittels geschieht vorteilhafter Weise in einem Bereich, in welchem die Rauchgastemperatur sich im Bereich zwischen 100 °C und 420 °C bewegt. In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht die Erfindung daher auch vor, dass das Adsorptionsmittel in der mindestens einen ersten Rauchgasverwirbelungszone in einen eine Rauchgastemperatur zwischen 100 °C und 420 °C, vorzugsweise zwischen 310 °C und 420 °C, aufweisenden Rauchgasstrom eingeleitet und/oder eingedüst wird. Insbesondere in den Fällen, in welchen das Adsorptionsmittel stromaufwärts eines Luftvorwärmers (LuVo) oder eines in den Rauchgaskanal eingebundenen Gas/Wasser-Wärmetauschers eingedüst wird, geschieht dies bei einer Rauchgastemperatur zwischen 310 °C und 420 °C. Eine Eindüsung von Adsorptionsmittel stromabwärts derartiger Vorrichtungen erfolgt in einen Rauchgasstrom mit einer Rauchgastemperatur zwischen 120 °C und 190 °C.The introduction or injection of the carbonaceous adsorbent is advantageously carried out in a range in which the flue gas temperature is in the range between 100 ° C and 420 ° C. In a further embodiment of the method according to the invention, the invention therefore also provides that the adsorbent in the at least a first Rauchgasverwirungsungszone in a flue gas temperature between 100 ° C and 420 ° C, preferably between 310 ° C and 420 ° C, having initiated and / or injected flue gas stream. In particular, in the cases in which the adsorbent is injected upstream of an air preheater (LuVo) or a gas / water heat exchanger incorporated in the flue gas duct, this is done at a flue gas temperature between 310 ° C and 420 ° C. An injection of adsorbent downstream of such devices takes place in a flue gas stream with a flue gas temperature between 120 ° C and 190 ° C.
Bei manchen Kraftwerken ist es im Rahmen der Reintegration von im Rauchgasstrom enthaltenen Wärmemengen oder Wärmekapazitäten sinnvoll und zweckmäßig von diesem zumindest einen Teilstrom abzuzweigen und beispielsweise für die Vorwärmung von Speisewasser zu verwenden. Um auch bei solchen Anlagen die Rauchgasteilströme oder diesen zumindest einen Rauchgasteilstrom mit einer entsprechenden Beaufschlagung von kohlenstoffhaltigem Adsorptionsmittel ausstatten zu können, zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren in weiterer Ausgestaltung schließlich auch dadurch aus, dass in einem, vorzugsweise in Rauchgasströmungsrichtung stromaufwärts eines/des Luftvorwärmers, von dem Rauchgaskanal abzweigenden und in Rauchgasströmungsrichtung vorzugsweise stromaufwärts eines/des Staubfilters und vorzugsweise stromabwärts des Luftvorwärmers wieder in diesen einmündenden Bypasskanal mittels mindestens eines in dem Bypasskanal angeordneten weiteren Verwirbelungsmittels, insbesondere weiteren statischen Mischers, oder einer weiteren Gruppe an Verwirbelungsmitteln, insbesondere weiteren statischen Mischern, mindestens eine weitere Rauchgasverwirbelungszone des Rauchgasstroms erzeugt und weiteres partikelförmiges, kohlenstoffhaltiges Adsorptionsmittel, insbesondere Aktivkohle oder Aktivkoks, in der Bypassleitung in dieser weiteren Rauchgasverwirbelungszone in den verwirbelten Rauchgasstrom eingeleitet und/oder eingedüst wird.In some power plants, it is useful in the context of the reintegration of heat quantities contained in the flue gas flow or heat capacities and useful to divert from this at least a partial flow and to use, for example, for the preheating of feed water. In order to be able to equip the flue gas substreams or these at least one flue gas substream with a corresponding admission of carbonaceous adsorbent even in such systems, the method according to the invention in a further embodiment finally characterized by the fact that in one, preferably in the flue gas flow direction upstream of / of the air preheater of the flue gas duct branching and in the flue gas flow direction preferably upstream of a / of the dust filter and preferably downstream of the air preheater again in this opening bypass channel by means of at least one arranged in the bypass channel further swirling agent, in particular further static mixer, or another group of swirling agents, in particular further static mixers, at least generates a further Rauchgasverwirbelungszone the flue gas stream and further particulate carbonaceous adsorbent, esp special activated carbon or activated coke, is introduced and / or injected in the bypass line in this further Rauchgasverwirbelungszone in the turbulent flue gas stream.
In analoger Weise zeichnet sich die Rauchgasbehandlungsvorrichtung dadurch aus, dass in einem, vorzugsweise in Rauchgasströmungsrichtung stromaufwärts eines/des Luftvorwärmers, von dem Rauchgaskanal abzweigenden und in Rauchgasströmungsrichtung vorzugsweise stromaufwärts eines/des Staubfilters und vorzugsweise stromabwärts des Luftvorwärmers wieder in diesen einmündenden Bypasskanal eine weitere Rauchgasbehandlungseinrichtung angeordnet ist, die mindestens eine weitere Einleitvorrichtung mittels welcher ein feinpartikelförmiges, kohlenstoffhaltiges Adsorptionsmittel, insbesondere Aktivkohle oder Aktivkoks, in den im Bypasskanal strömenden Rauchgasstrom einleitbar und/oder eindüsbar ist und mindestens ein der mindestens einen weiteren Einleitvorrichtung zugeordnetes, in Strömungsrichtung des Rauchgases im Bypasskanal stromaufwärts der mindestens einen weiteren Einleitvorrichtung angeordnetes und den zuströmenden Rauchgasstrom in mindestens eine den aus der mindestens einen weiteren Einleitvorrichtung ausströmenden Adsorptionsmittelstrom erfassende weitere Rauchgasverwirbelungszone verwirbelndes weiteres Verwirbelungsmittel, insbesondere mindestens einen weiteren statischen Mischer, umfasst. Es ist dabei möglich, dass in dem Bypasskanal oder diesem zweiten Rauchgaskanal ebenfalls ein Staubfilter angeordnet ist, so dass die Zusammenführung mit dem Rauchgaskanal auch deutlich stromabwärts des im Rauchgaskanal angeordneten Staubfilters erfolgen kann.In an analogous manner, the flue gas treatment device is characterized in that arranged in a, preferably in the flue gas flow direction upstream of the / of the air preheater, branching from the flue gas duct and in the flue gas flow direction preferably upstream of / a dust filter and preferably downstream of the air preheater again in this opening bypass duct another flue gas treatment device is that at least one further introduction device by means of which a finely particulate, carbonaceous adsorbent, in particular activated carbon or activated coke, in the bypass passage flue gas flow is introduced and / or injected and at least one of the at least one further introduction associated, in the flow direction of the flue gas in the bypass channel upstream of the at least one further inlet device arranged and the inflowing flue gas stream in at least one of the at least one further inlet device effluent stream of adsorbent further flue gas turbulence zone vortexing further fluidizing means, in particular at least one further static mixer comprises. It is possible that in the bypass duct or this second flue gas duct also a dust filter is arranged, so that the merging with the flue gas duct can also take place well downstream of the arranged in the flue gas duct dust filter.
Hierbei ist es zweckmäßig, dass der Rauchgasteilstrom noch ohne Beladung mit Adsorptionsmittel der weiteren Rauchgasbehandlungseinrichtung zugeleitet wird. Die Erfindung zeichnet sich daher schließlich auch dadurch aus, dass der Bypasskanal in Rauchgasströmungsrichtung stromaufwärts der mindestens einen Einleitvorrichtung und des erstes Verwirbelungsmittels oder der ersten Gruppe an Verwirbelungsmitteln von dem Rauchgaskanal abzweigt.It is expedient that the flue gas sub-stream is still fed without loading with adsorbent of the other flue gas treatment device. Finally, the invention is also characterized in that the bypass duct branches off from the flue gas duct in the flue gas flow direction upstream of the at least one introduction device and of the first swirling agent or of the first group of swirling means.
Bei derartigen Bypasskanälen, in welche üblicherweise ein Rauchgas-Wasser-Wärmetauscher eingebunden ist, mit welchem zugeführtes Speisewasser des Wasser/Dampf-Kreislaufs des Kraftwerks mittels des Bypass-Rauchgasstromes erwärmt wird, beträgt die Temperatur des Rauchgases vorteilhafterweise zwischen 310 °C und 420 °C.In such bypass ducts, in which usually a flue gas-water heat exchanger is integrated, is heated with which supplied feed water of the water / steam cycle of the power plant by means of the bypass flue gas stream, the temperature of the flue gas is advantageously between 310 ° C and 420 ° C. ,
Bei all den vorstehend aufgeführten Ausführungsformen des Rauchgasbehandlungsverfahrens und der Rauchgasbehandlungsvorrichtung befindet sich die jeweilige Einleiteinrichtung oder Einleitvorrichtung für die Einleitung oder Eindüsung des partikelförmigen, kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmittels in unmittelbarer Nähe zu dem oder den ersten Verwirbelungsmittel(n), die die erste Rauchgasverwirbelungszone ausbilden, so dass das Adsorptionsmittel unmittelbar in die gerade entstandene (die Einleiteinrichtung und Einleitvorrichtung ist in Rauchgasströmungsrichtung stromabwärts der Verwirbelungsmittel angeordnet) Rauchgasverwirbelungszone eingebracht wird. Die hier noch vorhandenen starken Verwirbelungsenergien werden somit unmittelbar ausgenutzt, wohingegen es im weiteren Strömungsverlauf dann wieder zu einer Abschwächung des Verwirbelungsgebietes bzw. der Rauchgasverwirbelungszone kommt.In all the above-mentioned embodiments of the flue gas treatment method and the flue gas treatment apparatus, the respective introduction device or introduction device for the particulate, carbonaceous adsorbent is in close proximity to the first swirling agent (s) forming the first flue gas swirling zone, so that Adsorbent directly into the just incurred (the inlet and inlet device is arranged in the flue gas flow direction downstream of the swirling means) Rauchgasverwirungsungszone is introduced. The strong turbulence energies which are still present here are thus utilized directly, whereas in the further course of the flow, a weakening of the turbulence area or of the flue gas fluidization zone then takes place again.
Insgesamt wird durch die Erfindung eine gute und gegenüber dem Stand der Technik deutlich verbesserte Verteilung der partikelförmigen, kohlenstoffhaltigen Adsorbentien im Rauchgas und eine dadurch bewirkte erhöhte Abscheideleistung der Adsorbentien für Schwermetalle, insbesondere Quecksilber, erreicht. Aufgrund der Feinverteilung der Adsorbentien im Rauchgas kann bei gleicher Menge an Adsorptionsmittel eine erhöhte Abscheideleistung oder bei einer vorgegebenen gleichbleibenden Abscheideleistung ein geringerer Einsatz an Adsorptionsmittel im Vergleich zum Stand der Technik erreicht werden. Ebenso ist es aufgrund der Feinverteilung und guten Verteilung des Adsorptionsmittels mittels der ausgebildeten Rauchgasverwirbelungszone(n) möglich, mit einer geringen Anzahl an Einleitöffnungen oder Einleitdüsen oder Einleitein- oder -vorrichtungen für die Einleitung des Adsorptionsmittels auszukommen.Overall, the invention provides a good and compared to the prior art significantly improved distribution of the particulate carbonaceous adsorbents in the flue gas and a thereby achieved increased separation efficiency of the adsorbents for heavy metals, especially mercury reached. Due to the fine distribution of the adsorbents in the flue gas can be achieved with the same amount of adsorbent increased separation efficiency or at a given constant separation efficiency, a lower use of adsorbent compared to the prior art. Also, due to the fine distribution and good distribution of the adsorbent by means of the formed flue gas fluidizing zone (s), it is possible to manage with a small number of inlet ports or inlet nozzles or inlet or discharge devices for the introduction of the adsorbent.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in
-
1a in schematischer Schnittdarstellung einen Abschnitt eines Rauchgaskanals mit Verwirbelungsmitteln und zugeordneter Adsorptionseinleitvorrichtung, -
1b in schematischer Darstellung den Rauchgaskanalabschnitt nach1a in gegenüber der1a um 90° gedrehter schematischer Schnittdarstellung, -
2 in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf ein Verwirbelungsmittel, -
3a in schematischer Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Rauchgaskanalabschnitt mit einer zweiten Ausführungsform der Anordnung von Verwirbelungsmitteln mit zugeordneter Adsorptionsmitteleinleitvorrichtung, -
3b in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf den Rauchgaskanalabschnitt nach3a in gegenüber der3a um 90° gedrehter Position und in -
4 in schematischer Darstellung einen Rauchgasstrang mit darin ausgebildetem Bypasskanal.
-
1a a schematic sectional view of a section of a flue gas duct with turbulizers and associated Adsorptionseinleitvorrichtung, -
1b in a schematic representation of the flue gas duct section after1a in front of the1a rotated by 90 ° schematic sectional view, -
2 a schematic representation of a view of a swirling agent, -
3a in a schematic sectional side view of a flue gas duct section with a second embodiment of the arrangement of swirling means with associated Adsorptionsmitteleinleitvorrichtung, -
3b in a schematic representation of a plan view of the flue gas duct section3a in front of the3a rotated by 90 ° position and in -
4 a schematic representation of a flue gas train with formed therein bypass channel.
Die insbesondere aus den
Die ersten Verwirbelungsmittel
Die
Das Ausführungsbeispiel nach den
In Rauchgasströmungsrichtung R mündet der Rauchgaskanal
Die
Die in der
Bei dem Wärmetauscher
In diesem Ausführungsbeispiel nach der
Mittels des Bypasskanals
Die Rauchgasentstickungseinrichtung
Bei der Filteranlage
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 2295129 B1 [0005]EP 2295129 B1 [0005]
- US 8069797 B2 [0005]US8069797 B2 [0005]
- EP 2695659 A1 [0005]EP 2695659 A1 [0005]
- WO 2011/127323 A2 [0005]WO 2011/127323 A2 [0005]
Claims (19)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016124042.7A DE102016124042A1 (en) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | Process and apparatus for flue gas treatment of flue gases fossil-fired steam power plants by means of an adsorbent |
PCT/EP2017/081096 WO2018108561A1 (en) | 2016-12-12 | 2017-12-01 | Method and device for the treatment of flue gases of fossil-fired steam power plants using an adsorption medium |
EP17816591.6A EP3551317A1 (en) | 2016-12-12 | 2017-12-01 | Method and device for the treatment of flue gases of fossil-fired steam power plants using an adsorption medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016124042.7A DE102016124042A1 (en) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | Process and apparatus for flue gas treatment of flue gases fossil-fired steam power plants by means of an adsorbent |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016124042A1 true DE102016124042A1 (en) | 2018-06-14 |
Family
ID=60702660
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016124042.7A Ceased DE102016124042A1 (en) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | Process and apparatus for flue gas treatment of flue gases fossil-fired steam power plants by means of an adsorbent |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3551317A1 (en) |
DE (1) | DE102016124042A1 (en) |
WO (1) | WO2018108561A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112675698B (en) * | 2020-12-23 | 2023-02-28 | 山东祥桓环境科技有限公司 | Desulfurization, denitrification and dust removal device of turbulent bed in separate bin and process thereof |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3338716A1 (en) * | 1982-10-25 | 1984-04-26 | Air Industrie, 92400 Courbevoie | DEVICE FOR INJECTING A PARTICULARLY ADSORBENT MATERIALS INTO A PRINCIPLE OF UTILITY CONTACT COLUMN |
DE3510669A1 (en) * | 1985-03-23 | 1986-09-25 | Walter 2848 Vechta Kärcher | Apparatus for eliminating pollutants from flue gas streams and process for operating the apparatus |
WO2008019663A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Andreas Friedl | Device for scrubbing flue gas |
WO2011127323A2 (en) | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Calgon Carbon Corporation | Methods for removal of mercury from flue gas |
US8069797B2 (en) | 2003-06-03 | 2011-12-06 | Alstom Technology Ltd. | Control of mercury emissions from solid fuel combustion |
EP2695659A1 (en) | 2012-08-07 | 2014-02-12 | Alstom Technology Ltd | High performance mercury capture |
EP2295129B1 (en) | 2003-06-03 | 2014-11-26 | Alstom Technology Ltd | Method for removing mercury from flue gas of solid fuel combustion |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2244441T3 (en) * | 1999-04-19 | 2005-12-16 | Sulzer Chemtech Ag | TORBELLINOS STATIC MIXERS AND EMPLOYMENT METHOD FOR THE SAME. |
US20070160517A1 (en) * | 2005-12-22 | 2007-07-12 | Foster Wheeler Energy Corporation | Catalyst, a method of using a catalyst, and an arrangement including a catalyst, for controlling NO and/or CO emissions from a combustion system without using external reagent |
US7544339B2 (en) * | 2007-03-27 | 2009-06-09 | General Electric Company | Method and apparatus for removing mercury from combustion exhaust gas |
US8083156B2 (en) * | 2007-05-18 | 2011-12-27 | Urs Corporation | Dispersion lance and shield for dispersing a treating agent into a fluid stream |
DE102009032537A1 (en) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | Hitachi Power Europe Gmbh | Coal-fired power station with associated CO2 scrubbing and heat recovery |
US9468904B2 (en) * | 2013-12-31 | 2016-10-18 | Ada Carbon Solutions, Llc | Sorbent compositions having pneumatic conveyance capabilities |
US20160045862A1 (en) * | 2014-08-13 | 2016-02-18 | Breen Energy Solutions, L.L.C. | Dry Material Distribution Device for a Duct with Gas Flow |
US10350545B2 (en) * | 2014-11-25 | 2019-07-16 | ADA-ES, Inc. | Low pressure drop static mixing system |
-
2016
- 2016-12-12 DE DE102016124042.7A patent/DE102016124042A1/en not_active Ceased
-
2017
- 2017-12-01 EP EP17816591.6A patent/EP3551317A1/en not_active Withdrawn
- 2017-12-01 WO PCT/EP2017/081096 patent/WO2018108561A1/en active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3338716A1 (en) * | 1982-10-25 | 1984-04-26 | Air Industrie, 92400 Courbevoie | DEVICE FOR INJECTING A PARTICULARLY ADSORBENT MATERIALS INTO A PRINCIPLE OF UTILITY CONTACT COLUMN |
DE3510669A1 (en) * | 1985-03-23 | 1986-09-25 | Walter 2848 Vechta Kärcher | Apparatus for eliminating pollutants from flue gas streams and process for operating the apparatus |
US8069797B2 (en) | 2003-06-03 | 2011-12-06 | Alstom Technology Ltd. | Control of mercury emissions from solid fuel combustion |
EP2295129B1 (en) | 2003-06-03 | 2014-11-26 | Alstom Technology Ltd | Method for removing mercury from flue gas of solid fuel combustion |
WO2008019663A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Andreas Friedl | Device for scrubbing flue gas |
WO2011127323A2 (en) | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Calgon Carbon Corporation | Methods for removal of mercury from flue gas |
EP2695659A1 (en) | 2012-08-07 | 2014-02-12 | Alstom Technology Ltd | High performance mercury capture |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018108561A1 (en) | 2018-06-21 |
EP3551317A1 (en) | 2019-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3532281A1 (en) | METHOD AND ARRANGEMENT FOR NOX REDUCTION IN THE EXHAUST GASES OF A FLUID BED BOILER | |
DE3843543A1 (en) | METHOD FOR BLOWING GASES | |
DE3723618C1 (en) | Apparatus for mixing two gases | |
DE2845593A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR COOLING AND HUMIDIFYING DUSTY HOT GAS OR EXHAUST GAS | |
DE102016124042A1 (en) | Process and apparatus for flue gas treatment of flue gases fossil-fired steam power plants by means of an adsorbent | |
EP0972560B1 (en) | Process and apparatus for intensively mixing of reactants | |
DE3615705A1 (en) | Flue gas duct for large boilers with a device for feeding ammonia into the flue gas stream | |
WO2007085472A1 (en) | Process and device for mixing a gaseous fluid with a large flow-rate gas stream, in particular for introducing a reducing agent into flue gas containing nitrogen oxides | |
DD253945A5 (en) | RECIRCULATING SWITCHING-LAYER REACTOR AND METHOD FOR SEPARATING SOLID SUBSTANCES FROM EXHAUST GASES | |
WO1985003455A1 (en) | Method for stripping noxious gas substances contained in flue gas | |
DE4336632A1 (en) | Device for contacting a fluid medium with a reaction-inducing material | |
DE3724666C1 (en) | Process for the denitration of flue gas | |
DE2919812A1 (en) | Denitrification of waste gas with increased dust sepn. - by using catalyst for reductive denitrification and sulphur di:oxide conversion to sulphur tri:oxide | |
EP0244569B1 (en) | Method and device of operating a steam generator | |
EP3260776B1 (en) | Lance system, boiler- containing lance system and method for reducing nox | |
DE4112454A1 (en) | Assembly to separate dust from coal burner smoke gases - by concentrating dust particles in peripheral zone as they change direction using collectors, etc. | |
DE19633004A1 (en) | Duct burner and method for heating a flowing gas | |
WO2019206931A1 (en) | Flue gas denitrification method and flue gas denitrification system suitable for carrying out the method, for integration into a power plant that produces flue gas | |
DE112010002581B4 (en) | Flue gas cleaning system with nozzle variation | |
DE3011292C2 (en) | Fluidized bed burners | |
DE2733356A1 (en) | Boiler assembly with heat exchangers in flue gas channel - has de-nitrator with suitable catalyst in channel section corresponding to catalyst optimum temp. | |
AT389652B (en) | METHOD FOR SEPARATING GAS SHAPED SUBSTANCES IN SMOKE GASES | |
DE102019127869B4 (en) | Process and device for the selective non-catalytic reduction of nitrogen oxides in flue gases | |
DE3206409A1 (en) | Water-tube boiler having flue gas desulphurisation | |
DE3120036C2 (en) | "Device for evenly distributing a flow of air or gas laden with solids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |