DE10058548C1

DE10058548C1 - Waschturm für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas

Info

Publication number: DE10058548C1
Application number: DE2000158548
Authority: DE
Inventors: Guenther Giepen; Christian Moser
Original assignee: Lurgi Lentjes Bischoff GmbH
Current assignee: Doosan Lentjes GmbH
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2001-10-25
Anticipated expiration: 2020-11-25

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Waschturm für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas mit Waschflüssigkeitsdüsen (1), die in mehreren Düsenebenen angeordnet sind, einem Waschflüssigkeitssumpf (2) und einer Absorptionszone (3), die sich in einem zylindrischen Behälterabschnitt des Waschturms vom Waschflüssigkeitssumpf bis zu den Waschflüssigkeitsdüsen der oberen Düsenebene erstreckt. Erfindungsgemäß weist der Waschturm zwei auf gleicher Höhe an gegenüberliegenden Mantelabschnitten des Waschturms angeordnete Rauchgaseinlässe (8) auf, die mit einer annähernd tangentialen gleichsinnigen Ausrichtung in die Absorptionszone einmünden. Dabei weisen die beiden Rauchgaseinlässe (8) Endstücke (9) auf, die in den zylindrischen Innenraum des Waschturms vorstehen und die Gaseinlässe (8) gegenüber einer ringförmigen Gasströmung im Behälter abschirmen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Waschturm für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas hinter einer Kesselfeuerung mit
Waschflüssigkeitsdüsen, die in mehreren Düsenebenen angeordnet sind,
einem Waschflüssigkeitssumpf und
einer Absorptionszone, die sich in einem zylindrischen Behälterabschnitt des Waschturms vom Waschflüssig keitssumpf bis zu den Waschflüssigkeitsdüsen der oberen Düsenebene erstreckt,
wobei das an einem unteren Abschnitt der Absorptionszone mantelseitig zugeführte Rauchgas die Absorptionszone von unten nach oben durchströmt und den Waschturm durch einen Rauchgasaustritt oberhalb der Düsenebenen verlässt.

Ein Waschturm des beschriebenen Aufbaus ist aus DE-C 43 42 162 bekannt. Die Absorptionszone weist abgesehen von den Düsenebenen keine Einbauten auf. Das Rauchgas strömt der Absorptionszone durch einen Rauchgaseinlass zu, der in einem unteren Bereich der Absorptionszone an den Mantel des Waschturms angeschlossen ist. Der Rauchgaseinlass kann auch tangential am Waschturm angeordnet sein (DE-C 196 01 193, DE-A 197 33 256).

Bei einem Betrieb der Kesselfeuerung mit wechselnder Last unterliegen Rauchgasmengenstrom und Schwefelbelastung erheblichen Schwankungen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Waschturm so auszubilden, dass bei einem großen Rauchgasmengenstrom im Volllastbetrieb eine mög lichst vollständige Auswaschung der Schadstoffe gewähr leistet ist und dass bei einem stark verminderten Rauchgas mengenstrom im Teillastbetrieb noch ein wirtschaftlicher Betrieb der Rauchgasentschwefelungsanlage möglich ist.

Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist ein Waschturm gemäß Patentanspruch 1. Erfindungsgemäß sind zwei auf gleicher Höhe an gegenüberliegenden Mantelabschnitten des Waschturms angeordnete Rauchgaseinlässe vorgesehen, die mit einer annähernd tangentialen gleichsinnigen Ausrichtung in die Absorptionszone einmünden, wobei die beiden Rauch gaseinlässe Endstücke aufweisen, die in den zylindrischen Innenraum vorstehen und die Gaseinlässe gegenüber einer ringförmigen Gasströmung im Behälter abschirmen. An jeden Rauchgaseinlass ist ein Strang für die Rauchgaszuführung mit separatem Rauchgaskanal, Elektrofilter und Gebläse an geschlossen. Bei Volllastbetrieb der Kesselfeuerung wird das Rauchgas über beide Stränge gleichzeitig dem Waschturm zugeführt. Im Teillastbetrieb kann einer der beiden Stränge abgeschaltet werden. Sowohl bei Volllastbetrieb als auch bei Teillastbetrieb stellt sich im unteren Bereich der Absorptionszone eine Zirkulationsströmung des Rauchgases ein, die durch Beregnung mit Waschflüssigkeit zum oberen Bereich der Absorptionszone hin abgebremst wird und in eine vertikale Gasströmung übergeht. Oberhalb der Düsenebenen dominiert die vertikale Strömung des Rauchgases, so dass eine gleichmäßige Beaufschlagung von vor dem Gasauslass vorgesehenen Tropfenabscheidern gegeben ist. Die beschriebene Gasströmung, die im unteren Bereich der Absorp tionszone als Zirkulationsströmung ausgeprägt ist und nach oben in eine vertikal gerichtete Strömung übergeht, ermög licht eine gute und gleichmäßige Auswaschung der im Rauch gasstrom enthaltenen Schadstoffe. Inhomogenitäten in der Tropfenverteilung werden durch die Strömungsführung des Rauchgases ausgeglichen. Ferner ist insbesondere im Bereich der zirkulierenden Gasströmung ein sehr hoher Stoffaus tausch zwischen Gas und Waschflüssigkeitstropfen gegeben. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre ist wesentlich, dass die beiden Rauchgaseinlässe durch in den zylindrischen Innenraum des Waschturms vorstehende Endstücke gegenüber der ringförmigen Gasströmung im Behälter abgeschirmt sind. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass sich in der Absorptionszone definierte Strömungsverhältnisse ein stellen, unabhängig davon, ob das Rauchgas durch einen oder beide Gaseinlässe eintritt.

Die Endstücke sind zweckmäßig als Kanäle mit rechteckigem oder kreisförmigem Querschnitt ausgebildet. Eine sehr wirk same Abschirmung der Gaseinlässe vor der zirkulierenden Strömung wird insbesondere erreicht, wenn die Endstücke so weit in den Innenraum vorstehen, dass sie sich in der Seitenprojektion überlappen. Ferner können die Endstücke eine seitliche Leitfläche aufweisen, die unter Bildung einer mundstückartigen Verjüngung des Einlassquerschnittes zur Behälterwand abgewinkelt ist. Eine weitere Funktions verbesserung ist erreichbar, wenn in die Endstücke verti kale, den Strömungsquerschnitt unterteilende Strömungsleit flächen eingesetzt sind.

Im unteren Bereich der Absorptionszone treten feststoff haltige Brüden auf, die Anbackungen an Einbauten verur sachen können. Um zu vermeiden, dass sich Anbackungen im Bereich der Endstücke bildet, sind die Gasgaseinlässe zweckmäßig nach unten geneigt und sind innerhalb der Rauchgaseinlässe Reinigungsdüsen angeordnet.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch

Fig. 1 die Seitenansicht eines Waschturms für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas hinter einer Kesselfeuerung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten Waschturm

Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lehre für die Querschnittsebene I-I aus Fig. 1.

Zum grundsätzlichen Aufbau des in den Figuren dargestellten Waschturms gehören Waschflüssigkeitsdüsen 1, die in mehreren Düsenebenen angeordnet sind, ein Waschflüssig keitssumpf 2 und eine Absorptionszone 3, die sich in einen zylindrischen Behälterabschnitt des Waschturms vom Wasch flüssigkeitssumpf 2 bis zu den Waschflüssigkeitsdüsen 1 der oberen Düsenebene erstreckt. Das an einem unteren Abschnitt der Absorptionszone 3 mantelseitig zugeführte Rauchgas durchströmt die Absorptionszone 3 von unten nach oben und verlässt den Waschturm durch einen Rauchgasaustritt 4 ober halb der Düsenebenen.

Der Waschflüssigkeitssumpf 2 enthält in an sich bekannter Weise Einrichtungen 5, 5' zur Begasung und für die Zu führung von Reaktionsmitteln. Ferner ist der Waschflüssig keitssumpf 2 durch Umwälzleitungen 6 mit zugeordneten Pumpen 7 mit den Düsenebenen verbunden.

Einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 entnimmt man, dass für die Rauchgaszuführung zwei auf gleicher Höhe an gegenüberliegenden Mantelabschnitten des Waschturms angeordnete Rauchgaseinlässe 8 vorgesehen sind, die mit einer annähernd tangentialen, gleichsinnigen Ausrichtung in die Absorptionszone 3 einmünden. Die beiden Rauchgas einlässe 8 weisen Endstücke 9 auf, die in den zylindrischen Innenraum des Waschturms vorstehen und die Rauchgaseinlässe 8 gegenüber einer ringförmigen Gasströmung im Behälter abschirmen. Die Endstücke 9 sind als Kanäle mit recht eckförmigem oder kreisförmigem Querschnitt ausgebildet. Aus Fig. 2 wird deutlich, dass die Endstücke 9 so weit in den Innenraum vorstehen, dass sie sich in der Seitenprojektion aus der Blickrichtung A überlappen. Die Rauchgaseinlässe 9 sind mit einem Winkel von etwa 15° nach unten geneigt. Innerhalb der Rauchgaseinlässe sind zweckmäßig Reinigungs düsen angeordnet. Durch die Reinigungsdüsen kann Spül flüssigkeit zugeführt werden, um etwaige Anbackungen an Innenflächen der Endstücke 9 zu beseitigen.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführung der erfindungs gemäßen Anordnung. Dargestellt ist der Querschnitt durch einen Waschturm in Höhe der Rauchgaseinlässe 8. Die End stücke 9 sind als rechteckförmige Kanäle ausgebildet und weisen ober- sowie unterseitige Abdeckungen 10 auf. Die in den Behälterinnenraum vorstehende seitliche Leitfläche 11 ist unter Bildung einer mundartigen Verjüngung des Ein lassquerschnittes zur Behälterwand abgewinkelt. Ferner ist in den Endstücke jeweils eine vertikale, den Strömungsquer schnitt unterteilende Strömungsleitfläche 12 eingesetzt.

Die beiden Gaseinlässe des erfindungsgemäßen Waschturmes sind durch separate Stränge mit der Kesselfeuerung verbunden. Die Stränge umfassen jeweils einen Rauchgaskanal 13, einen Elektrofilter sowie ein Gasgebläse. Bei Voll lastbetrieb wird das Rauchgas über beide Kanäle 13 gleichzeitig dem Waschturm zugeführt. Bei Teillastbetrieb kann wahlweise der eine oder andere Strang abgeschaltet werden.

Claims

1. Waschturm für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauch gas hinter einer Kesselfeuerung mit
Waschflüssigkeitsdüsen (1), die in mehreren Düsen ebenen angeordnet sind,
einem Waschflüssigkeitssumpf (2) und
einer Absorptionszone (3), die sich in einem zylin drischen Behälterabschnitt des Waschturms vom Wasch flüssigkeitssumpf (2) bis zu den Waschflüssigkeits düsen (1) der oberen Düsenebene erstreckt,
wobei das an einem unteren Abschnitt der Absorptionszone (3) mantelseitig zugeführte Rauchgas die Absorptionszone (3) von unten nach oben durchströmt und den Waschturm durch einen Rauchgasaustritt (4) oberhalb der Düsenebenen ver lässt, gekennzeichnet durch zwei auf gleicher Höhe an gegenüberliegenden Mantelabschnitten des Waschturms angeordnete Rauchgaseinlässe (8), die mit einer annähernd tangentialen gleichsinnigen Ausrichtung in die Absorptionszone (3) einmünden, wobei die beiden Rauchgas einlässe (8) Endstücke (9) aufweisen, die in den zylin drischen Innenraum vorstehen und die Rauchgaseinlässe (8) gegenüber einer ringförmigen Gasströmung im Behälter ab schirmen.

2. Waschturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstücke (9) als Kanäle mit rechteckförmigem oder kreisförmigen Querschnitt ausgebildet sind.

3. Waschturm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Endstücke (9) so weit in den Innenraum des Waschturms vorstehen, dass sie sich in der Seiten projektion überlappen.

4. Waschturm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Endstücke (9) eine seitliche Leit fläche (11) aufweisen, die unter Bildung einer mundstück artigen Verjüngung des Einlassquerschnittes zur Behälter wand abgewinkelt ist.

5. Waschturm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass in die Endstücke (9) vertikale, den Strömungsquerschnitt unterteilende Strömungsleitflächen (12) eingesetzt sind.

6. Waschturm nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauchgaseinlässe (8) nach unten geneigt sind und dass innerhalb der Rauchgaseinlässe (8) Reinigungsdüsen angeordnet sind.