DD237477A1

DD237477A1 - METHOD FOR TREATING CALCIUM OXIDE-CONTAINING POWER POCKETS

Info

Publication number: DD237477A1
Application number: DD28081385A
Authority: DD
Inventors: Erwin Zilinski; Detlev Moeller; Helmut Schieferdecker; Magdalena Sieber; Peter Eichner; Wolfgang Zoellner; Klaus Hothmann; Horst Sopora
Original assignee: Adw Ddr
Priority date: 1985-09-19
Filing date: 1985-09-19
Publication date: 1986-07-16

Abstract

Die Erfindung hat die Aufgabe, Kraft- und Heizwerksaschen, vorzugsweise kalziumoxidhaltige Aschen, die in Verbindung mit einem Trockenadditiv-Verfahren, etwa einem Kalksteinadditiv-Verfahren, anfallen, in eine schadstoffsorbierende und in eine schadstoffnichtsorbierende Komponente zu zerlegen und gleichzeitig erstere so zu modifizieren, dass Additive gebildet werden, die ein gutes Sorptionsvermoegen gegenueber Schadgasen, insbesondere SO2, besitzen. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass die Asche ganz oder teilweise in eine an sich bekannte Kalkloeschmaschine eingegeben wird, in der die in der Asche enthaltenen CaO-Teilchen ganz oder teilweise geloescht und die umgesetzten Ca(OH)2-Teilchen aufgrund des Dichteunterschiedes zu den anderen Aschekomponenten weitgehendst getrennt werden. Die separierten Additive koennen eine Restfeuchte zwischen 0 und 100% besitzen.The invention has the object of Kraft- and Heizwerksaschen, preferably calcium oxide-containing ashes incurred in conjunction with a dry additive process, such as a limestone additive process, to decompose into a pollutant-absorbing and a non-polluting component and at the same time to modify the former so that Additives are formed, which have a good sorption ability against harmful gases, especially SO2. The object is achieved in that the ash is wholly or partially entered into a per se known Kalkloeschmaschine in which the CaO particles contained in the ash completely or partially extinguished and the reacted Ca (OH) 2 particles due to the density difference to the other ash components are largely separated. The separated additives can have a residual moisture of between 0 and 100%.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung kalziumoxidhaltiger Kraft- und Heizwerksaschen, insbesondere solcher Aschen, die in Verbindung mit erinem Trockenadditiv-Verfahren, wie dem Kalksteinadditiv-Verfahren, zur Rauchgasreinigung anfallen. Bekanntlich führen besonders die durch Kraftwerke und anderer Großfeuerungsanlagen emittierten Schadgase, vor allem die Schwefeloxide, zu Wachstums- und Ertragsminderungen in der Forst- und Landwirtschaft sowie zu Korrosionsschäden an Gebäuden und technischen Objekten. Aus diesem Grund werden große Anstrengungen unternommen, um mit Hilfe von Rauchgasreinigungsanlagen die Schadgasemission zu mindern. Wegen der großen anfallenden Gasdurchsätze mit geringen Schadgaskonzentrationen im Abgas ist es technisch schwierig, die Schadgasemission zu verringern.The invention relates to a method for treating kalkiumoxidhaltiger power and Heizwerksaschen, especially those ashes, incurred in conjunction with erinem dry additive process, such as the limestone additive process, for flue gas cleaning. As is generally known, the noxious gases emitted by power plants and other large combustion plants, especially sulfur oxides, lead to growth and yield reductions in forestry and agriculture as well as to corrosion damage to buildings and technical objects. For this reason, great efforts are being made to reduce the emission of harmful gases with the aid of flue gas purification plants. Due to the large accumulating gas throughputs with low pollutant gas concentrations in the exhaust gas, it is technically difficult to reduce the emission of harmful gases.

Unter den verschiedenen Reinigungsverfahren, die in der Praxis angewendet werden, haben sich die Trockenadditiv-Verfahren als relativ kostengünstig erwiesen. ^% Among the various cleaning methods used in practice, the dry additive methods have proven to be relatively inexpensive. ^%

Beim Kalksteinadditiv-Verfahren werden mit der Kohle gleichzeitig Kalksteinmaterialien in den Feuerraum eingeblasen, um über eine Kalzinierung des Kalksteines zu CaO die Einbindung der Schadgase, insbesondere der Schwefeloxide, zu erreichen. Dieses Verfahren scheint günstig für den Einsatz in Braunkohlenkräftwerken zu sein. Nachteilig beim Kalksteinadditiv-Verfahren ist der schlechte Kalksteinausnutzungsgrad. Nur etwa 30% des eingesetzten Kalksteines können für die Einbindung der Schwefeloxide genutzt werden. Ursache hierfür ist die sich bildende Kalziumsuifathülle auf der Oberfläche der Additivteilchen, wodurch die Diffusion des SO₂ in das Teilchen beeinträchtigt wird. Bei der Verladung der Additivasche und deren Transport zur Deponie ergeben sich auf Grund.des großen Anteils an gebrannten Kalk wesentliche Probleme aus dem mit der Befeuchtung einsetzenden Löschprozeß.In the case of the limestone additive process, limestone materials are simultaneously blown into the combustion chamber with the coal in order to achieve the incorporation of the noxious gases, in particular the sulfur oxides, via calcination of the limestone to CaO. This process seems to be favorable for use in brown coal power stations. A disadvantage of the limestone additive process is the poor degree of limestone utilization. Only about 30% of the limestone used can be used for the integration of sulfur oxides. The reason for this is the forming calcium suede shell on the surface of the additive particles, whereby the diffusion of SO ₂ into the particle is impaired. When loading the additive ash and transporting it to the landfill, substantial problems arise from the extinguishing process that begins with moistening, due to the large proportion of quicklime.

Characteristic of the known technical solutions

Um den Materialausnutzungsgrad zu verbessern, wird in P 215 244 vorgeschlagen, die Feuerraum- bzw. die Filteraschen ganz oder teilweise als Additiv dem Brennstoff oder den Rauchgasen wieder beizugeben.In order to improve the degree of material utilization, it is proposed in P 215 244 that the combustion chamber or the filter ash be added in whole or in part as an additive to the fuel or the flue gases.

Im WP 229 040 und in WP B 01 D/ 259 755 2 wird vorgeschlagen, die Aschen gekühlt und angefeuchtet in den Rauchgaskanal einzubringen, da die Oberfiächenfeuchte und die kondensierende Schwefelsäure zu einer erhöhten ReaktionsgeschwindigkeitIn WP 229 040 and in WP B 01 D / 259 755 2 it is proposed to introduce the ashes cooled and moistened into the flue gas channel, since the Oberfiächenfeuchte and the condensing sulfuric acid to an increased reaction rate

führen. .to lead. ,

Mit der Rückführung der Aschen gelangen jedoch auch nicht reaktionsfähige Aschebestandteile, z. S. Quarz, in den Feuerraum bzw. Rauchgaskanal und belasten besonders die Feuerungs- und die Entstaubungsanlagen. Dies wirkt sich nachteilig für die Verfahren aus. Um den Anteil der reaktionsunfähigen Ballaststoffe zu verringern, wird im WP 229.039 vorgeschlagen,.die Aschen mit Hilfe des Elektroabscheider und mit nachgeschalteten Fliehkraft- oder Gewebsabscheider zu selektieren.With the return of the ashes but also reach unreactable ash components, eg. S. quartz, in the combustion chamber or flue gas channel and particularly burden the firing and dedusting. This is detrimental to the process. In order to reduce the proportion of incapable fibers, it is proposed in WP 229.039 to select the ashes with the aid of the electrostatic precipitator and with downstream centrifugal or tissue separators.

In WP B 01 D / 257 117 4 wird die Verminderung der Ballaststoffe dadurch erreicht, daß die mit der Kohle eingeblasenen Kalksteinteilchen vorwiegend in einem engbegrenzten Korngrößenbereich liegen und daß diese Teilchen mit Hilfe von .In WP B 01 D / 257 117 4, the reduction of fiber is achieved in that the limestone particles blown in with the coal are predominantly in a narrow grain size range and that these particles with the aid of.

Klassiervorrichtungen von den anderen Aschebestandteilen getrennt werden. Anschließend werden die selektierten CaO-Teiichen zur Erhöhung der Schwefeleinbindung mit Wasser zu Ca(OH)₂ umgesetzt. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß. beide Prozesse, die Selektion und die Umsetzung zu Ca(OH)₂, getrennt voneinander erfolgen.Classifiers are separated from the other ash components. Subsequently, the selected CaO Teiichen be converted to increase the sulfur binding with water to Ca (OH) ₂ . A disadvantage of this method is that. both processes, the selection and the conversion to Ca (OH) ₂ , carried out separately.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die bei den Trockenadditiv-Verfahren eingesetzten Kalziumverbindungen besser zu nutzen, um die Wirtschaftlichkeit der Trockenadditiv-Verfahren zu verbessern.The aim of the invention is to make better use of the calcium compounds used in the dry additive process in order to improve the efficiency of the dry additive process.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kraft- und Heizwerksaschen, vorzugsweise kalziumoxidhaltige Aschen, insbesondere solche, die in Verbindung mit einem Trockenadditiv-Verfahren, z. B. einem Kalksteinadditiv-Verfahren, anfallen, in eine vorzugsweise schadstoffsorbierende und in eine nichtsorbierende Komponente zu zerlegen und die schadstoffsorbierende Komponente dabei so zu modifizieren, daß Additive gebildet werden, die ein gutes Sorptionsvermögen gegenüber Schadgasen, insbesondere SO₂, besitzen. >The invention is based on the object Kraft- and Heizwerksaschen, preferably calcium oxide-containing ashes, in particular those which are used in conjunction with a dry additive method, eg. Example, a limestone additive process incurred to disassemble into a preferably pollutant-absorbing and in a non-sorber component and to modify the pollutant-absorbing component so that additives are formed which have a good sorptive capacity against noxious gases, in particular SO ₂ . >

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die kalziumoxidhaitige Asche aus den Entstaubungsanlagen des Kraftwerkes bzw. anderer Feuerungsanlagen direkt bzw. nach einer Zwischenlagerung ganz oder teilweise in eine an sich bekannte Kalklöschmaschine oder in eine nach ähnlichen Prinzipien arbeitende Anlage eingegeben wird und wo die in der Asche enthaltenen CaO-Teilchen, die gewisse Mengen von CaSO₄, CaSO₃ und von anderen Verbindungen enthalten können, ganz oder teilweise gelöscht und die umgesetzten Ca(OH)₂-Partikel auf Grund ihrer gegenüber den übrigen Aschekomponenten geringeren Dichte weitgehendst von diesen getrennt werden, so daß ein sehr reaktionsfähiges Additiv mit einem geringen Anteil an Ballaststoffen aus der Maschine tritt, das sich sehr gut für die Rauchgasreinigung, insbesondere zur Rauchgasentschwefelung, gegebenenfalls für eine andere Nutzung, z. B. als Rohkomponente in der Zementproduktion, einsetzen läßt.According to the invention, the object is achieved in that the kalziumoxidhaitige ash from the dedusting of the power plant or other firing systems directly or after an intermediate storage wholly or partially entered into a known per se Kalklöschmaschine or operating in a similar principles plant and where in the Ash contained CaO particles, which may contain certain amounts of CaSO ₄ , CaSO ₃ and other compounds, wholly or partially extinguished and the reacted Ca (OH) ₂ particles are largely separated due to their lower compared to the other ash components density of these , So that a very reactive additive with a low content of fiber from the machine occurs, which is very good for the flue gas cleaning, especially for flue gas desulfurization, optionally for another use, eg. B. can be used as a raw component in cement production.

Die Erfindung sieht weiter vor, daß in Abhängigkeit vom Verwendungszweck das so gewonnene Additiv einen Wassergehalt zwischen O und 100%, bezogen auf das Trockengewicht des Additivs, besitzen kann.The invention further provides that, depending on the intended use, the additive thus obtained can have a water content of between 0 and 100%, based on the dry weight of the additive.

Erfindungsgemäß kann falls erforderlich die Trennung der Asche dadurch verbessert werden, daß vor und/oder nach der Kalklöschmaschine an sich bekannte Klassier- und/oder Sortiervorrichtungen in den technologischen Prozeß einbezogen werden, z. B. Siebe, Zyklone. - "According to the invention, if necessary, the separation of the ash can be improved by the fact that prior to and / or after the descaling machine known classification and / or sorting devices are included in the technological process, for. B. sieves, cyclones. - "

. Im Rahmen der Erfindung besteht die Möglichkeit, die in der Löschmaschine freigesetzte Wärmeenergie mit Hilfe eines geeigneten Wärmetauschers einer energetischen Nutzung zuzuführen. Diese Lösung kann so ausgeführt werden, daß die in der Löschmäschine für den Prozeß der CaO-Umsetzung zu Ca(OH)₂ optimale Temperatur automatisch geregelt wird., In the context of the invention, it is possible to supply the energy released in the quenching machine with the help of a suitable heat exchanger of an energetic use. This solution can be carried out so that the optimal temperature in the Löschäschine for the process of CaO conversion to Ca (OH) _{2 is} automatically controlled.

Es ist erfindungsgemäß auch vorgesehen, die separierten Additive, wenn dies Vorteile bietet, ganz oder teilweise in den Feuerraum und/oder Rauchgaskanal eines anderen Dampferzeugers des gleichen Kraftwerkes einzugeben. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Erfindung mit anderen bereits bekannten Verfahren zu koppeln, z. B. mit den in WP B 01 D / 256 755 2, WP 223 365 A1 beschriebenen Verfahren.It is also provided according to the invention, the separated additives, if this offers advantages, wholly or partially enter into the combustion chamber and / or flue gas duct of another steam generator of the same power plant. According to the invention, to couple the invention with other methods already known, for. B. with the methods described in WP B 01 D / 256 755 2, WP 223 365 A1.

AusführungsbeispietAusführungsbeispiet

In den Feuerraum eines Dampferzeugers wird mit dem Rohbraunkohlenstaub gleichzeitig gemahlener Kalkstein eingeblasen. Das Verhältnis Rohbraunkohle zu Kalkstein beträgt 10:1. Bei Feuerraumtemperaturen von etwa 1 200 bis 1 300 K wird der Kalkstein kalziniert. Die gebildeten CaO-Teilchen reagieren im Feuerraum und im Rauchgaskanal mit dem im Rauchgas enthaltenen SO₃ und SO₂ fast ausschließlich zu CaSO₄. Der Materialausnutzungsgrad des Kalksteines beträgt etwa 30%. Die sich auf der Oberfläche der Teilchen ausbildende CaSO₄-HUiIe behindert mit wachsender Dicke die S0₂-Diffusion in den Kern, somit bleibt der Ausnutzungsgrad relativ niedrig. . .In the firebox of a steam generator with the raw lignite dust at the same time ground limestone is blown. The ratio of lignite to limestone is 10: 1. At furnace temperatures of about 1,200 to 1,300 K, the limestone is calcined. The formed CaO particles react in the combustion chamber and in the flue gas channel with the SO ₃ and SO ₂ contained in the flue gas almost exclusively to CaSO ₄ . The degree of material utilization of the limestone is about 30%. The forming on the surface of the particles CaSO ₄ -HüiIe impeded with increasing thickness, the S0 ₂ diffusion into the core, thus the utilization rate remains relatively low. , ,

Die im Elektroabscheider anfallende Filterasche, sie besteht zu 50% aus Braunkohlenasche und zu 50% aus den mit einer CaSO₄-HuIIe versehenen CaO-Teilchen, wird pneumatisch in ein Zwischensilo transportiert, gelangt von dort in eine Kalklöschmaschine. Die Temperatur der Asche wird so gewählt, daß in der Maschine bei Zugabe von Wasser die Löschreaktion , sofort in Gang gesetzt wird. Die Abläufe der Maschine sind geometrisch so angeordnet, daß aus einem Ablauf aufgrund der spezifischen Dichte vorwiegend das gelöschte Ca(OH)₂ ausfließt. Die Restfeuchte der etwa zu 80% aus Kalziumhydroxid bestehenden Teilchen liegt bei etwa 12%, bezogen auf das Trockengewicht der Teilchen.The resulting in the electrostatic precipitator filter ash, it consists of 50% lignite ash and 50% of the provided with a CaSO ₄ -HuIIe CaO particles is pneumatically transported to an intermediate silo, passes from there into a lime extinguisher. The temperature of the ash is chosen so that in the machine with the addition of water, the extinguishing reaction, immediately set in motion. The operations of the machine are geometrically arranged so that from a drain due to the specific gravity predominantly the deleted Ca (OH) _{2 flows} out. The residual moisture of about 80% of calcium hydroxide particles is about 12%, based on the dry weight of the particles.

Das abgezogene Kalziumhydroxid wird nach Zwischenlagerung und Abkühlung auf 20"C in den Rauchgaskanal des benachbarten Dampferzeugers als Additiv zur Rauchgasentschwefelung eingeblasen. ^: The stripped calcium hydroxide is blown as an additive for flue gas desulfurization after intermediate storage and cooling to 20 "C in the flue gas channel of the adjacent steam ^generator.:

Der zur Temperierung des Löschprozesses an der Löschmaschine vorgesehene doppelwandige Außenmantel wird als Wärmeaustauscher zur Abführung und nachfolgender Nutzung der Reaktionswärme verwendet. , The intended for tempering the quenching process on the extinguishing machine double-walled outer jacket is used as a heat exchanger for removal and subsequent use of the heat of reaction. .

Claims

Invention claim:

1. A method for treating kalkiumoxidhaltiger power and Heizwerksaschen, especially those ashes, incurred in conjunction with a dry additive process for flue gas cleaning, such as the limestone additive process, characterized in that the resulting ash wholly or partly in a known per se Kalklöschmaschine or in a plant operating on similar principles, in which the CaO particles contained in the ash may contain certain admixtures of CaSO ₄ , CaSO ₃ and other compounds, wholly or partly extinguished and the converted CA (OH) ₂ - Particles due to their lower density of the remaining ash components are largely separated, so that a very reactive additive with a low content of fiber flows out of the machine, used directly or after intermediate storage for a wet and / or dry flue gas cleaning and / or for another Usage, 2. B. as, raw component used for cement production.

2. The method according to item 1, characterized in that the separated additive has a water content, which may be between 0 and 100% depending on the purpose, based on the dry weight of the additive.

3. The method according to item 1 and 2, characterized in that the separation between the additives and the other ash components can optionally be improved by the fact that before and / or after the lime extinguisher additionally known classification and / or sorting devices, such as screens, Cyclones to be installed.

4. The method according to item 1 to 2, characterized in that the separated additive can be wholly or partially entered into the combustion chamber and / or flue gas duct of an adjacent steam generator for flue gas cleaning, if this should be advantageous.

5. The method according to item 1 to 4, characterized in that the liberated in the deletion of the CaO heat of reaction by means of known heat exchanger is fed to an energetic use.

6. The method according to item 1 to 5, characterized in that the invention can be coupled with other methods already known.