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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Wiederaufheizen entschwefelter Rauchgase eines Verbrennungsprozesses, bei dem eine grössere als zur Verbrennung erforderliche Menge
Luft vorerwärmt einem Wärmetauscher zugeführt und durch die Rauchgase erhitzt wird, wobei die überschüssige Heissluftmenge den gereinigten und abgekühlten Rauchgasen beigemengt wird.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art erfolgt die Vorwärmung der Luft mittels Dampf. Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufwand an Nutzernergie für die Vorwärmung der Kaltluft zu ver- ringen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass an Stelle von Turbinenzapfdampf Turbinen- kondensat als Wärmequelle verwendet wird.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Form eines Schaltschemas dargestellt.
In der Frischluftleitung --1-- ist als Kaltluftvorwärmer ein Wärmetauscher --2-- vorgesehen, der gemäss der Erfindung von Turbinenkondensat betrieben wird. Im Luftvorwärmer --3-- erfolgt die Erwärmung der Luft mittels der Rauchgase auf die gewünschte Temperatur und gelangt über eine Leitung --4-- zu den Brennern.
Die vom Kessel kommenden Rauchgase durchströmen den Luftvorwärmer --3-- und werden mittels einer Rohrleitung --5-- über ein Filter --6-- der Entschwefelungsanlage --7-- zugeleitet. Über eine Leitung --8-- und ein weiteres Filter --9-- gelangen die gereinigten Rauchgase in den Kamin.
Die für die Verbrennung nicht benötigte Luftmenge wird von der Leitung --4-- abgezweigt und mittels einer Verbindungsleitung --10--, die in die Rohrleitung --8-- mündet, zur Wiederaufheizung der gereinigten Rauchgase diesen zugeführt.
Beispiel :
In der Zeichnung sind die Temperaturen der Rauchgas- und Luftströme eingetragen. Die angegebenen Prozentsätze bezeichnen die relative Wärmetransportkapazität, gemessen an der Wärmetransportkapazität der Verbrennungsluft mit 100%. Die relative Wärmetransportkapazität der Rauchgase entspricht bei dem gewählten Beispiel einer Frischluftmenge von 123% der Verbrennungsluftmenge. Die Aufheizung der abgekühlten Rauchgase erfolgt von 65 auf 86, 4 C. Bei dieser Temperaturdifferenz ergibt sich eine Kennzahl für den Heizenergieaufwand von 21, 4 x 123 = 2632, 2.
Bei den bekannten Anlagen wird diese Wärmemenge durch Turbinenanzapfdampf von z. B. 6, 6 bar aufgebracht.
Durch die Leitung --1-- wird eine Gesamtluftmenge von 110% der Verbrennungsluftmenge eingezogen. Diese Luftmenge wird auf volle Vorwärmtemperatur vor den Brennern aufgeheizt.
Die für die Verbrennung nicht benötigten 10% werden nach dem Wärmetauscher --3-- abgezweigt und den gereinigten Rauchgasen beigemischt. Zum Ausgleich des Wärmehaushaltes im Wideraufheizkreis wird durch den Kaltluftvorwärmer --2-- die Kaltluft von 30 auf 59, 1 C vorgewärmt. Bei dieser Temperaturdifferenz von 29, 1 C ergibt sich eine Kennzahl für den Heizenergieaufwand von 29, 1 x 110 = 3200. Der Wärmeaufwand ist demnach um etwa 22% höher als bei der konven-
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heizung mit Anzapfdampf von 6, 6 bar (überhitzt) ein Nutzenergieentzug von 3030 - 2360 = 670 kJ/kg erfolgt.
Wird nicht der Gesamtenergieaufwand, sondern der jeweilige Nutzenergieaufwand, der
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von 40% mit einer Abgastemperatur von 85 C betrieben werden, so erhöht sich die oben angeführte Relation auf etwa 0, 8, d. h., der Nutzenergieaufwand beträgt dann 80%.
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Besonders vorteilhaft ist es, dass bei Anwendung des neues Verfahrens die Durchtrittsfläche des Wärmetauschers --3-- sich lediglich um knapp 5% vergrössert, so dass die Luftvorwärmer von Altanlagen in den meisten Fällen für die Erfindung verwendet werden können. Die Rauchgasmenge steigt um zirka 8%, wobei allerdings zu berücksichtigen ist, dass bei Altanlagen eine geringere Rauchgastemperatur kleinere Volumina ergibt.
Es ergibt sich somit, dass die Wärmezufuhr durch Turbinenkondensat im Niederdruckbereich den Nutzenergieaufwand verringert und die Auslegung der verschiedenen Komponenten und die Betriebstemperaturen nur unwesentlich vom gewohnten Standard abweichen, so dass das erfindungsgemässe System für die Nachrüstung von Altanlagen geeignet ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Wiederaufheizen entschwefelter Rauchgase eines Verbrennungsprozesses, bei dem eine grössere als zur Verbrennung erforderliche Menge Luft vorerwärmt einem Wärmetauscher zugeführt und durch die Rauchgase erhitzt wird, wobei die überschüssige Heissluftmenge den gereinigten und abgekühlten Rauchgasen beigemengt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft mittels eines mit Turbinenkondensat betriebenen Wärmetauschers vorgewärmt wird.
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The invention relates to a method for reheating desulfurized flue gases of a combustion process, in which a larger amount than is required for combustion
Air preheated is fed to a heat exchanger and heated by the flue gases, the excess amount of hot air being added to the cleaned and cooled flue gases.
In a known method of this type, the air is preheated by means of steam. The object of the invention is to reduce the amount of user energy required for preheating the cold air.
According to the invention, this is achieved by using turbine condensate as the heat source instead of turbine bleed steam.
The invention further relates to an apparatus for performing the method.
In the drawing, the subject of the invention is shown in the form of a circuit diagram.
A heat exchanger --2-- is provided in the fresh air line --1-- as the cold air preheater, which is operated by turbine condensate according to the invention. In the air preheater --3--, the air is heated to the desired temperature by means of the flue gases and reaches the burners via a line --4--.
The flue gases coming from the boiler flow through the air preheater --3-- and are fed to the desulfurization system --7-- by means of a pipe --5-- via a filter --6--. The cleaned flue gases enter the chimney via a line --8-- and another filter --9--.
The amount of air not required for the combustion is branched off from the line --4-- and supplied to the cleaned flue gases for reheating the cleaned flue gases by means of a connecting line --10-- which opens into the line --8--.
For example:
The temperatures of the flue gas and air flows are entered in the drawing. The percentages given denote the relative heat transport capacity, measured at the heat transport capacity of the combustion air, at 100%. The relative heat transport capacity of the flue gases corresponds to a fresh air volume of 123% of the combustion air volume in the selected example. The cooled flue gases are heated from 65 to 86.4 C. This temperature difference results in a figure for the heating energy requirement of 21.4 × 123 = 2632.2.
In the known systems this amount of heat is generated by turbine tapping steam from z. B. 6, 6 bar applied.
A total air volume of 110% of the combustion air volume is drawn in through line --1--. This amount of air is heated to full preheat temperature in front of the burners.
The 10% not required for the combustion are branched off after the heat exchanger --3-- and added to the cleaned flue gases. To compensate for the heat balance in the reheat circuit, the cold air preheater --2-- preheats the cold air from 30 to 59, 1 C. At this temperature difference of 29.1 C there is a key figure for the heating energy expenditure of 29.1 x 110 = 3200. The heat expenditure is accordingly about 22% higher than for the conventional
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heating with bleed steam of 6, 6 bar (overheated) a useful energy withdrawal of 3030 - 2360 = 670 kJ / kg takes place.
If not the total energy expenditure, but the respective useful energy expenditure, the
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operated by 40% with an exhaust gas temperature of 85 C, the above-mentioned relation increases to about 0.8, i.e. that is, the useful energy expenditure is then 80%.
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It is particularly advantageous that when the new method is used, the passage area of the heat exchanger --3-- only increases by almost 5%, so that the air preheaters of old systems can be used for the invention in most cases. The amount of flue gas increases by around 8%, although it should be taken into account that a lower flue gas temperature results in smaller volumes in old systems.
The result is that the supply of heat by turbine condensate in the low pressure range reduces the useful energy expenditure and the design of the various components and the operating temperatures differ only slightly from the usual standard, so that the system according to the invention is suitable for retrofitting old systems.
PATENT CLAIMS:
1. A method for reheating desulfurized flue gases of a combustion process in which a larger amount of air than is preheated for combustion is fed to a heat exchanger and heated by the flue gases, the excess amount of hot air being added to the cleaned and cooled flue gases, characterized in that the air means of a heat exchanger operated with turbine condensate is preheated.