CS203064B2

CS203064B2 - Device for separating waste gas from incinerators

Info

Publication number: CS203064B2
Application number: CS374873A
Authority: CS
Inventors: Laszlo Oerdoegh; Jozsef Kiss; Doszoe Boszay; Zsigmont Dusza
Original assignee: Szelloezoe Muevek
Priority date: 1972-06-01
Filing date: 1973-05-24
Publication date: 1981-02-27
Also published as: DE2326270A1; DE2326270B2; HU166634B

Abstract

The waste gas containing SO2 is conducted into a wet precipitator comprising a vortex chamber and is washed with Ca(OH)2 soln; after recovering the residual heat the gas is expelled by a blower to the atmosphere. In the preferred appts., in addition to the washing unit there in an air pre-heater utilising the waste heat from the flue gases.

Description

Vynález se týká zařízení k čistění spalin ze spalovacích zařízení, vytápěných uhlím a uhlovodíky, s odlučovačem kysličníku siřičitého a prachu pracujícím mokrým způsobem.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for cleaning flue gases from coal and hydrocarbon-fired combustion plants with a sulfur dioxide and dust separator operating in a wet manner.

Je obecně známo, že udržování čistoty ovzduší je důležitým problémem nejen v zemích průmyslových, ale i v zemích rozvojových. Průmyslová technologie a výtápění a v neposlední řadě také spalovací zařízení, přibývající nepřetržitě v důsledku vzrůstajících požadavků průmyslu, a zplodiny spalování z těchto zařízení zapříčiňují škodlivost a také dosnd jen občas v úvahu brané materiální škody.It is well known that maintaining air quality is an important problem not only in industrialized countries but also in developing countries. Industrial technology and heating, and last but not least, combustion plants, increasing continuously as a result of the increasing demands of industry, and combustion products from these plants cause harmfulness and also occasionally take into account material damage.

O udržování čistoty ovzduší se usiluje různými kombinacemi cyklonů pro odlučování popílku, elektrofiltry, jakož i isnahou o zajištění rozptylu zdraví škodlivých zplodin spalování používáním vysokých komínů.Maintaining air purity is sought through various combinations of fly ash separation cyclones, electric filters, and isnaha to ensure the dissipation of harmful combustion products using high chimneys.

I když v uvedených zařízeních se odloučí určitý podíl částic, které ovzduší mechanicky znečišťují, není při tom neutralizován kysličník siřičitý SO2, odcházející se spalinami.Although some of the particles that mechanically pollute the atmosphere are separated in the above-mentioned devices, the sulfur dioxide SO2 leaving the flue gas is not neutralized.

Při styku s vodní párou se z kysličníku siřičitého, vytváří kyselina sírová, která při svém rozptyloivání napadá Jak strojní zařízení, tak i živé okolí..Upon contact with water vapor, sulfur dioxide is formed from sulfur dioxide, which, when dispersed, attacks both the machinery and the living environment.

Úkolem vynálezu je vytvořit zařízení za2 jišťující čistotu ovzduší promýváním znečistěných zplodin spalování chemikáliemi, resp. chemickou neutralizací zplodin spalování.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an air purity device by washing contaminated combustion products with chemicals or air. chemical neutralization of combustion products.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že mezi kotelní zařízení a odlučovač prachu je zařazen první výměník tepla pro chlazení spalin a mezi odlučovač prachu a odlučovač vody je zařazen druhý výměník tepla, přičemž odlučovač vody je vytvořen jako zařízení pro přimíšení vzduchu a chladicí zařízení.SUMMARY OF THE INVENTION A first heat exchanger for flue gas cooling is provided between the boiler device and the dust separator, and a second heat exchanger is provided between the dust collector and the water separator, the water separator being designed as an air mixing device and a cooling device.

Výhoda zařízení podle vynálezu spočívá především v tom, že škodlivé vlivy je možno vyloučit s velmi dobrou účinností.The advantage of the device according to the invention is that the harmful effects can be avoided with very good efficiency.

Způsob prováděný zařízením podle vynálezu spočívá na chemickém procesu, který probíhá v mokrém odlučovači prachu při propírání plynů roztokem hydroxidu vápenatého Ca (OH)2. Účinnost odlučovače prachu je zajištěna opakovanou intenzívní rotací vzduchu, obsahujícího prach, a jeho> zachycováním na zkrápěných plochách pro odlučování prachu, přičemž je této rotace dosahováno příslušně vytvarovanou vířivou komorou a do vířivé komory zaústěnou vzduchovou mezerou, kterýžto postup probíhá v odlučovači prachu pracujícím na mokrém principu.The process carried out by the device according to the invention is based on a chemical process which takes place in a wet dust separator with gas scrubbing with Ca (OH) 2 solution. The efficiency of the dust collector is ensured by repeatedly intensive rotation of the dust-containing air and trapping it on the trickle dust collecting surfaces, this rotation being achieved by an appropriately shaped swirl chamber and an air gap opening into the swirl chamber through the wet scrubber. principle.

V průběhu chemického procesu vznikajícíDuring the chemical process emerging

СаБОз siričitan vápenatý se jako zrnitý materiál shromažďuje ve spodní části odlučovače prachu, pracujícího mokrým způsobem, odkud může být odstraňován vypouštěním nebo škrabkovým řetězovým dopravníkem.The calcium sulfite is collected as a granular material at the bottom of the wet scrubber, from where it can be removed by discharge or by a scraper chain conveyor.

Zařízení podle vynálezu vhodné pro realizaci uvedeného' způsobu bude blíže objasněno- v dalším (textu na příkladě provedení, s odvoláním na vyobrazení, na nichž znázorňují obr. 1 schéma zařízení a propojení mezi jednotlivými částmi a obr. 2 směšovací a chladicí zařízení, příslušející ik soupravě.An apparatus according to the invention suitable for carrying out the method will be explained in more detail below with reference to the drawings, in which: FIG. 1 shows a diagram of the apparatus and the interconnection between the parts; and FIG. set.

Jak je zřejmé z obr. 1, je kotel 1 spojen kouřovodem 2, procházejícím výměníkem tepla — ohřívákem vzduchu, s odlučovačem 4 prachu pracujícím mokrým způsobem, jehož součástí je přívodní potrubí 5 vápenného mléka, napojené na zařízení pro výrobu vápenného mléka. Na odlučovač 4 prachu je dále napojeno vodní potrubí 6 a odkalovací potrubí 7, případně vyhrabovací řetěz.As can be seen from FIG. 1, the boiler 1 is connected by a flue gas duct 2 passing through a heat exchanger - air heater, to a wet dust separator 4 comprising a lime milk feed line 5 connected to a lime milk production plant. A water pipe 6 and a sludge pipe 7 or a scraper chain are connected to the dust separator 4.

Z odlučovače 4 prachu vyvedený kouřovod 19 je spojen s výměníkem tepla — ohřívákem 8 vody pro ítopné účely. Kouřovod 19 je pres odsávací ventilátor 9 spalin zaústěn do odlučovače vody, který je vytvořen jako směšovací a chladicí zařízení 10, přičemž je toto směšovací a chladicí zařízení 10 propojeno potrubím¹ 10a s odlučovačem 4 prachu.The flue gas duct 19 connected from the dust separator 4 is connected to a heat exchanger - a water heater 8 for heating purposes. The flue 19 via flue gas exhaust fan 9 opens into a water separator which is designed as a mixing and cooling device 10, while the mixing and cooling device 10 is connected via line 10a ¹ to the separator 4 of dust.

Obr. 2 znázorňuje uspořádání směšovacího a chladicího zařízení 10. Na jedné jeho straně je na jeho vstupní hrdlo 12 spolin připojen kouřovod 19, na jeho, druhé straně je vstupní 0tvor pro čerstvý vzduch, regulovaný žaluziemi 13. Pokračování vstupního hrdla 12 spalin vytvářejí žebrované trubky 14, pod nimiž je uspořádána sběrná vana 17, sloužící pro shromažďování vodního kondenzátu, který je pak vypouštěn odváděcím potrubím 15 kondenzátu.Giant. 2 shows the arrangement of the mixing and cooling device 10. On one side thereof, a flue 19 is connected to its inlet throat 12, and on its other side is an inlet opening for fresh air controlled by louvers 13. beneath which a collecting sump 17 is provided for collecting water condensate, which is then discharged through the condensate discharge line 15.

U popisovaného příkladu provedení jsou na horní části směšovacího a chladicího zařízení 10 umístny dva axiální ventilátory 16, poháněné elektromotory 11.In the described embodiment, two axial fans 16, driven by electric motors 11, are disposed on the upper part of the mixing and cooling device 10.

Při provozu ventilátorů vznikají uvedené virtuální 'komíny — volné plynové sloupce 18.During the operation of the fans, these virtual chimneys are formed - free gas columns 18.

Zařízení podle vynálezu pracuje takto:The device according to the invention works as follows:

Z kotle 1 vystupující spaliny projdou kouřovodem 2 do o/hríváku 3 vzduchu, v němž jsou částečně ochlazeny. Takto ochlazené spaliny procházejí dalším úsekem kouřovodu 2 do odlučovače 4 prachu, v němž probíhá chemický proces ve formě promývání spalin roztokem hydroxidu vápenatého Ca (ОН)г. V průběhu tohoto chemického procesu vznikající siričitan vápenatý СаБОз se shromažďuje ve spodní sběrné vaně prachu, z níž může být odstraňován škrabkovým řetězovým dopravníkem nebo odkalovacím potrubím 7.The flue gases exiting from the boiler 1 pass through the flue gas duct 2 to the air / air heater 3, in which they are partially cooled. The flue gases thus cooled pass through a further section of the flue gas duct 2 into the dust separator 4, in which the chemical process takes place in the form of a flue gas scrubbing with Ca (ОН) г. The calcium sulphite formed during this chemical process is collected in a lower dust collecting tank from which it can be removed by means of a scraper chain conveyor or sludge duct 7.

Vápenné mléko, vyráběné o sobě známým způsobem, je do odlučovače 4 prachu přiváděno potrubím 5. Případné potřebné množství přídavné vody je přiváděno potrubím 6. Výroba a další doprava vápenného mléka mohou při tom být částečně nebo úplně zautomatizovány.The lime milk produced in a manner known per se is fed to the dust separator 4 via line 5. Any necessary amount of make-up water is fed via line 6. The production and further transport of the lime milk can be partly or completely automated.

Uvedeným způsobem zneutralizované spaliny jsou kouřovodem 19 dopravovány dále do ohříváku 8 vody pro topné účely, jehož potrubní větev 8a je napojena na rekuperátor, případně na horkovodní kotel, přičemž potrubní větev 8b slouží jako vratné potrubí.In this way, the neutralized flue gases are conveyed via a flue gas duct 19 to a water heater 8 for heating purposes, the pipeline 8a of which is connected to a recuperator or a hot water boiler, the pipeline 8b serving as a return line.

Při použití ohříváku 8 vody pro (topné účely — například pro předehřívání recirkulující vody pro topné účely nasycenými mokrými spalinami — napojeného za (odlučovač 4 prachu je možno dodatkové výhřevné plochy vlastního kotle bez jakékoliv tepelné ztráty zredukovat tak, aby teplota z koftle vystupujících spalin neklesla pod 200 °C, čímž je možno předcházet korozi, к níž jinak dochází při nižších teplotách, a přičemž je možno vznikající vodní kondenzát (také vracet do odlučovače 4 prachu.When using a water heater 8 (for heating purposes - for example, preheating recirculating water for heating purposes with saturated wet flue gas) - connected after (dust separator 4, the additional heating surfaces of the boiler itself can be reduced without any heat loss. 200 ° C, thereby avoiding corrosion, which otherwise occurs at lower temperatures, and whereby the water condensate formed (also returned to the dust separator 4).

Začleněním rekuperátoru, v němž dochází к plošnému ochlazování, resp. směšování spalin, se docílí u spalin stavu značného nasycení, čímž zejména v chladných ročních obdobích nedochází к vylučování sraženin z volně vzhůru vystupujícího sloupce spalin, které by při nepříznivém směru větru mohly velmi nepříznivě působit na okolí.Incorporating a recuperator in which surface cooling, respectively. The combustion of the flue gas achieves a state of considerable saturation in the flue gas, whereby, particularly in cold seasons, no precipitation occurs from the upwardly extending flue gas column, which could have a very unfavorable effect on the environment under unfavorable wind direction.

Problematika obsahu vlhkosti, vylučující se z odcházejících spalin, se stává důležitou hlavně u ítěch zařízení pro výrobu tepla, které nemají к dispozici zužitkovací zařízení, použitelné pro vytápění, jako například u kondenzačních elektráren, průmyslových elektráren, kotelních zařízení a tepláren s dodávkou páry. V těchto případech se jeví jako účelné zabudovat do trasy kouřovodů před výfukový ventilátor spalin plošné ochlazoVací zařízení spalin, v -němž jsou nasycené spaliny ochlazovány okolním vzduchem. Při poměru spaliny/vzduch asi 1: 1, při relativní vlhkosti vzduchu 40 % a při teplotě vzduchu 30 °C je možno v létě obsah vlhkosti ve spalinách z hodnoty, stanovené v daném případě jako X2 = 0,116 kg/kg snížit na asi X2 = 0,08 kg/kg. V zimních měsících jSou možnosti ještě příznivější. Při použití směšovacího a chladicího zařízení 10 je obsah vlhkosti v odcházejících spalinách i v létě mnohem nižší než obsah vlhkosti ve spalinách, vystupujících z komína tradičních kotelních zařízení.The issue of moisture content, which is eliminated from the exhaust gas, becomes particularly important in the case of heat generating plants which do not have utilization facilities for heating, such as condensing, industrial, boiler and steam-generating plants. In these cases, it would be expedient to incorporate a flue gas cooler in the flue gas duct in front of the flue gas exhaust fan, in which the saturated flue gas is cooled by ambient air. At a flue gas / air ratio of about 1: 1, at a relative air humidity of 40% and at an air temperature of 30 ° C, the moisture content of the flue gas can be reduced to about X2 = 0.08 kg / kg. In the winter months, the possibilities are even more favorable. With the use of the mixing and cooling device 10, the moisture content of the flue gas is also much lower in summer than the moisture content of the flue gas exiting the chimney of traditional boiler systems.

Vodní kondenzát, vznikající ve směšovacím a chladicím zařízení 10, je možno vracet zpět do odlučovače 4 prachu. Různá množství vody, vznikající v průběhu tohoto technologického postupu, postačí tudíž pro zásobování odlučovače 4 prachu potřebným množstvím přídavné vody.The water condensate produced in the mixing and cooling device 10 can be returned to the dust separator 4. The various amounts of water produced during this process are therefore sufficient to supply the required amount of make-up water to the dust separator 4.

Při použití popsaného postupu se prakticky -odstraní škodlivé -vlivy kysličníku siřičitého n,a okolí kotelních zařízení.By using the described process, the harmful effects of sulfur dioxide and the surroundings of the boiler installations are virtually eliminated.

Zařízení podle vynálezu může být úplat203064 něno i u všech kotlů vytápěných uhlím, doplněné o tradiční odlučovací cyklón, za předpokladu předběžného odloučení popele a popílku, vznikajících ve značných množstvích.The device according to the invention can also be rewarded with all coal-fired boilers supplemented with a conventional cyclone separator, provided the ash and fly ash are pre-separated in considerable quantities.

Claims

1. Apparatus for the purification of flue gases from coal and hydrocarbon-fired combustion plants, with a sulfur dioxide and dust separator, operating in a wet manner, in which the flue gas is removed by means of an additive and the flue gas is connected to the chimney via a water separator, characterized in that a first heat exchanger (3) for cooling the flue gas is arranged between the combustion device (1) and the dust separator (4) and a second heat exchanger (8) is arranged between the dust separator (4) and the water separator, mixing and cooling equipment (10).

Apparatus according to Claim 1, characterized in that the water separator, which is designed as a mixing and cooling device (10), is provided with a fan (16) to expel the flue gas and to be mixed air in the form of a virtual gas column (18).

Device according to claim 2, characterized in that the fan (16) is designed as an axial fan.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the condensate drain line (15) of the water separator, designed as a cooling and mixing device (10), is connected to a second heat exchanger and to a dust separator (4).

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a fan (9) is arranged in the duct (19) between the second heat exchanger and the water separator in the form of a mixing and cooling device (10).