DE102005061780A1

DE102005061780A1 - Stützkonstruktion für die Bedüsungsanlage eines Tropfenabscheidersystem

Info

Publication number: DE102005061780A1
Application number: DE200510061780
Authority: DE
Inventors: Georg Neubauer; André Voß; Udo Rossol; Lambertus Huisken; Qiang Xu
Original assignee: REA Plastik Tech GmbH
Current assignee: REA PLASTIK TECH GMBH, 16816 NEURUPPIN, DE
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2005-12-23
Publication date: 2007-06-28

Abstract

Rauchgaswäscher (19), umfassend wenigstens ein horizontal eingebautes, mittels Tragbalken (1) gelagertes Tropfenabscheidermodul (22) und mindestens eine Bedüsungsanlage (12), aufweisend wenigstens ein Bedüsungsrohr (8), wobei die mindestens eine Bedüsungsanlage (23) mit einer Stützkonstruktion (24) für die Bedüsungsrohre (8) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkonstruktion (24) mit wenigstens einer Abhängung (6) ausgeführt ist, die zumindest teilweise einen Tragbalken (1) umschließt und an beiden Seiten (25) des Tragbalkens (1) überstehende Halterungen (26) für wenigstens einen Tragstab (7) aufweist, wobei dieser wenigstens eine Tragstab (7) als Auflage für das wenigstens eine Bedüsungsrohr (8) dient, und die Abhängung (6) weiterhin zumindest eine den Halterungen (26) gegenüberliegende Strebe (35) für wenigstens einen Tragstab (7) aufweist, wobei dieser wenigstens eine Tragstab (7) als Auflage für wenigstens ein weiteres Bedüsungsrohr (8) dient.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stützkonstruktion für eine Bedüsungsanlage eines Tropfenabscheidersystem eines Rauchgaswäschers und zwar insbesondere die Stützkonstruktion für die Bedüsungsrohre für die Tropfenabscheidermodule, die horizontal auf Tragbalken in diesen Rauchgaswäscher gelagert sind. Die Erfindung findet besondere Anwendung bei der Rauchgasentschwefelung.

Bei der Verbrennung von Kohle entsteht unter anderem das Gas Schwefeldioxid, welches eine wesentliche Ursache für das Waldsterben darstellt. Es gibt verschiedene Verfahren dem Rauchgas das schädliche Schwefeldioxid zu entziehen. Am häufigsten wird das so genannte Nassverfahren verwendet. Dabei wird das ungereinigte Rauchgas in einem Waschturm, auch Absorberturm oder Gaswäscher genannt, mit einem Gemisch aus Wasser und Kalkstein, einer so genannten Waschsuspension, besprüht, wodurch das Schwefeldioxid durch chemische Reaktionen weitgehend absorbiert wird. So gelingt es, Entschwefelungsgrad von über 90 % zu erreichen. Dabei geht das gasförmige Schwefeldioxid zunächst in der Waschflüssigkeit in Lösung. Anschließend entsteht durch die Reaktion von Schwefeldioxid und Kalkstein Kalziumsulfit und Kohlendioxid. Im unteren Teil des Waschturms, im Absorbersumpf, sammelt sich die mit Kalziumsulfit beladene Waschsuspension. Durch Einblasen von Luft (Aufoxidation) wird die Flüssigkeit mit Sauerstoff angereichert und es entsteht eine Gipssuspension. Nach Entzug des Wassers fällt Gips mit bis zu 10 % Restfeuchte in rieselfähiger Form an und steht als wertvolles Produkt zur Abgabe an die Baustoffindustrie zur Verfügung.

Die Tropfenabscheider sind in der Regel in Gasströmrichtung hinter der Gaswäsche eingebaut und bedecken den gesamten Querschnitt des runden oder eckigen Gaswäscherturms. Der Tropfenabscheider wird dabei von parallel und in einem definierten Abstand zueinander liegenden gekrümmten Lamellen gebildet, an denen die in der Gasströmung befindlichen Tropfen abgeschieden werden. Die abgeschiedenen Tropfen bilden einen Flüssigkeitsfilm, der der Schwerkraft gehorchend nach unten abfließt bzw. in großen Tropfen gegen den Gasstrom nach unten fällt.

Da Rauchgas stark mit Flugasche beladen ist und während des weiteren Entschwefelungsprozess Gips gebildet wird, besteht immer die Gefahr, dass sich diese festen Partikel auf dem Tropfenabscheider ablagern und diesen ggf. sogar verstopfen. Deshalb sind unterhalb der jeweiligen Abscheiderlage und häufig auch oberhalb (in Gasströmrichtung hinter dem Tropfenabscheider) Spüleinrichtungen eingebaut, die periodisch die Tropfenabscheiderlamellen waschen und mögliche Ablagerungen beseitigen. Diese Spüleinrichtung besteht aus unter anderem aus Rohren mit darin eingesetzten Düsen.

Tropfenabscheider – in flacher Bauweise oder mit einer V-förmigen Anordnung geneigter Tropfenabscheiderlamellen – haben sich als vorteilhaft sowohl im Hinblick auf die Abreinigung und Sauberhaltung als auch auf eine zuverlässige Abscheideleistung erwiesen. Die strömungsgünstig geformten Tropfenabscheiderlamellen lenken den mit Flüssigkeit beladenen Gasstrom um. Diese Umlenkung können die Tropfen aufgrund ihrer Trägheit nicht vollziehen, sondern prallen auf die Tropfenabscheiderlamellen (Prallflächenabscheider). Dabei entsteht ein Flüssigkeitsfilm, der dann nach unten abläuft. Um die Leistung an die Aufgabenstellung anzupassen, werden die Tropfenabscheider mit speziellen Formen und Eigenschaften angeboten. Damit wird die sichere Entfernung der Flüssigkeit gewährleistet, bei gleichzeitig hoher Abscheideleistung.

Ein Rauchgaswäscher wird normalerweise mit zwei oder mit drei Tropfenabscheiderlagen bestückt, die jeweils auf einer Tragbalkenstruktur gelagert sind. Die Tragbalkenstruktur umfasst regelmäßig eine Mehrzahl von Tragbalken, die sich über zumindest einen Teil des Querschnitts des Rauchgaswäschers erstrecken und die zum wesentlichen Anteil das Gewicht der daran befestigten Tropfenabscheiderlagen aufnehmen. Diese Tropfenabscheider bestehen aus einer Vielzahl von gleich aufgebauten Modulen, die jeweils eine Vielzahl von Lamellen aufweisen.

In den Zwischenräumen zwischen den Tropfenabscheiderlagen, unterhalb des untersten Tropfenabscheiderlage und manchmal auch oberhalb der obersten Tropfenabscheiderlage sind Rohrleitungen mit Düsen vorgesehen, die während des Betriebes des Rauchgaswäschers zum Waschen der Tropfenabscheider eingesetzt werden. Mittels der Düsen wird Waschwasser auf die Tropfenabscheider bzw. deren Lamellen gesprüht, wodurch diese von den dort haftenden Feststoffen befreit werden, die sich aus dem Rauchgasstrom kommend an der Oberfläche angelagert haben. Zur Positionierung dieser Rohrleitungen und Düsen relativ zu der jeweiligen Tropfenabscheiderlage wird eine Stützkonstruktion benötigt.

Diese Stützkonstruktion wird in der bisher bekannten Technik entweder als Teil der Tragbalkenkonstruktion mit aufliegenden Tragstäben ausgeführt oder and als selbständige Tragkonstruktion an diese montiert.

In der Ausführung als Teil der Tragbalkenkonstruktion werden Stützstäbe (Stahl) vertikal auf die Tragbalken aufgebracht und fest mit diesen verbunden (angeschweißt). An diesen Stützstäben werden wiederum parallel zu den Tragbalken verlaufende, auf der Tragbalkenstruktur aufliegende Tragstäbe montiert, auf denen dann die Bedüsungsrohre liegen. Die Tragstäbe, die z.B. aus GFK (Glasfaserverstärkter Kunststoff) hergestellt sind, werden gewöhnlich mit Schrauben aus hochwertigen Alloy Stahl an den Stützstäben befestigt. Die Bedüsungsrohre werden mit den Tragstäben durch Bügel – regelmäßig aus hochwertigen Alloy Stahl – verbunden.

Die selbständige Tragkonstruktion wird gewöhnlich aus GFK Material hergestellt und umfasst beispielsweise eine Klammerkonstruktion, Stützstäbe und Tragstäbe sowie Rohrbügel. Die Klammerkonstruktion wird an den Haupttragbalken befestigt und dient als Basis für die Stützstäbe. Die Stützstäbe werden mit dieser Klammerkonstruktion an die Tragbalken montiert und verankert. Auf die Stützstäbe werden (wie in der voran beschriebenen Art) die Tragstäbe befestigt und an diesen wiederum die Rohre.

Ein entscheidender Nachteil dieser Konstruktionen ist, dass die Stützkonstruktion die Begehbarkeit der Anlage behindert. Die Begehbarkeit wird üblicherweise dadurch bereitgestellt, dass die Tragbalken einen Gehweg bilden, über den sich das Personal den Tropfenabscheidern nähern kann. Rohrleitungen und Tragstäbe bilden bei den bekannten Konstruktionen ein engmaschiges Gitter von Hindernissen in diesem Bereich. Inspektionen und manuelle Reinigung sind dadurch erheblich behindert.

Dies hat auch erhebliche Sicherheitsaspekte, da diese Hindernisse das begehende Personal daran behindern, bei der Inspektion immer genau auf den Tragbalken zu bleiben. Dies ist unmöglich, weil sich genau oberhalb des 200 mm bis 300 mm dicken Tragbalkens regelmäßig Tragstäbe in einer Höhe von 500 mm bis 600 mm befinden, die ein aufrechtes Gehen des Personals behindern. Es ist jedoch aus Sicherheitsgründen wünschenswert, dass sich das Personal auf dem Tragbalken bewegt, denn bei einer Begehung von Teilen der Tropfenabscheidermodule besteht die Gefahr, dass diese das arbeitende Personal nicht tragen und brechen. Die Tropfenabscheidermodule bestehen aus Polypropylenlamellen, die durch die Hitzewirkung im Rauchgaswäscher (40° bis 60°C) nach einigen Jahren beschädigt werden. Durch die Schädigung verliert das Modul an Tragkraft, so dass die Ge fahr des Durchbrechens besteht. Die Personen würden dann durch den Tropfenabscheider aus Höhe von 25 m bis 35 m in den 60° heißen Sumpf fallen.

Ein weiteres Problem ergibt sich oft durch die begrenzte Maßgenauigkeit des Rauchgaswäscherbaus. Ein 12 m bis 18 m runder Rauchgaswäscher ist tatsächlich nicht exakt rund sondern weist regelmäßig eine nicht vorhersehbare Abweichung von der runden Form auf. Die bekannte Stützkonstruktionen erfordert jedoch, dass die Tragkonstruktion vor Einbau der Tropfenabscheidermodule eingebaut werden. Durch die mangelnde Formgenauigkeit des Rauchgaswäschers führt dies unweigerlich zu Maßkonflikten. Diese müssen dann zeitaufwendig durch Nacharbeiten beseitigt werden.

Weiterhin sind die bekannten Stützkonstruktionen sehr anfällig für Schäden aus Montage und späterer Begehung. Die Stützstäbe sind in der geschweißten Form als Stahlstäbe mit Gummierung erstellt. Bei unsachgemäßer Behandlung während der Montage oder bei späteren Arbeiten kann die Gummierung beschädigt werden. Dies bedeutet, dass der Stahl direkt dem schwefelsäurehaltigen Rauchgas ausgesetzt ist. Die dann sofort einsetzende Korrosion zerstört bereits nach nur kurzer Zeit diese Stützkonstruktionen. Als Folge können die Funktionsfähigkeit der Bedüsung gestört werden und weitere Folgeschäden auftreten. Diese Schäden können nicht nur zu erheblichen Kosten führen sondern auch eine Reduzierung der Kraftwerksleistung zur folge haben.

Ein letzter Nachteil sind die weiten Stützabstände zwischen den Tragstäben der bekannten Stützkonstruktionen. Diese entspricht dem Abstand zwischen zwei Tragbalken und damit mehr als 2000 mm. Dies ist kein Problem mit den normalerweise verwendeten Bedüsungsrohrleitungen aus GFK. Es ist allerdings ein Problem für die zunehmend verwendeten Polypropylenrohrleitungen. Für Polypropylenrohrleitungen sind Stützabstände von mehr als 2000 mm nachteilig, da diese zu einem erheblichen Durchhängen der Rohrleitungen führen. Polypropylenrohre haben bei Temperaturen oberhalb 40°C nicht die notwendige Stabilität für Abstützweiten von mehr als 2000 mm. Das Durchhängen der Rohrleitungen kann zu Beschädigungen an den Rohren – insbesondere an den Schweißstellen – und zu Mängeln hinsichtlich der Waschfunktion (Bedüsung der gesamten Oberfläche ist ggf. nicht mehr gewährleistet) führen. Beides führt zu einer zunehmenden Verunreinigung der Tropfenabscheidermodule, was unter Umständen eine Lastreduzierung zur Folge hat oder gar eine Abschaltung des Kraftwerks notwendig machen kann.

Eine von den konventionellen Stützkonstruktionen abweichende Idee wird in der WO 2004/033071 beschrieben. Hier ist die Stützkonstruktion nicht mehr Teil der Tragkonstruktion sondern Teil eines Tropfenabscheiderabscheidermoduls, wobei die Stützkonstruktion bevorzugt mit Polypropylen bzw. mit Polypropylen beschichtetem Stahl ausgeführt ist. Diese Art der Stützkonstruktion hat drei entscheidende Vorteile:

– Der Einbau wird deutlich erleichtert, da die Stützkonstruktion für die Bedüsungsrohre nunmehr als Teil der Tropfenabscheiderabscheider ausgeführt ist und gemeinsam mit diesem in den Rauchgaswäscher eingebracht werden kann. Die Maßabweichungen des unrunden Rauchgaswäschers spielen damit keine wesentliche Rolle mehr.
– Die Stützkonstruktion verläuft nicht mehr zwingend parallel zu den Tragbalken sondern im 90° Winkel, wodurch eine Begehung der Tragbalken ohne größere Probleme ermöglicht ist.
– Der Stützabstand für die Bedüsungsrohre kann deutlich reduziert werden und der Einsatz von kostengünstigem Polypropylen ist risikolos möglich.

Nachteilig sind jedoch die deutlich höheren Kosten der Stützkonstruktion und verfahrenstechnische Schwierigkeiten. Die Stützkonstruktion muss aufwändig in die Tropfenabscheiderabscheidermodule integriert werden und reduziert den für die Abscheidung zur Verfügung stehende Fläche. Dies fällt insbesondere ins Gewicht, weil die nach dieser Methode konstruierten Tropfenabscheiderabscheider in vielen Anlagen an der Leistungsgrenze operieren. Horizontal gebaute Tropfenabscheiderabscheider können nur bei Gasgeschwindigkeiten bis 5,5 m/s effektiv betrieben werden. Wird diese Geschwindigkeit überschritten, kommt es zu einem so genannten Überriss der Flüssigkeit und die Abscheidefunktion ist nicht länger gegeben. Das Versperren eines Teils der für die Abscheidefunktion zur Verfügung stehenden Fläche durch die in der WO 2004/033071 beschriebenen Konstruktion führt zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit in der verbleibenden Fläche und erhöht damit das Risiko des Versagens des Tropfenabscheiders.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten technischen Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll eine Stützkonstruktion angegeben werden, die Lösungen für zumindest eine bessere Begehbarkeit der Tragbalken, für geringere Einbauprobleme, für einen effektiveren Betrieb der Tropfenabscheider und/oder für eine höhere Betriebssicherheit aufzeigt.

Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Stützkonstruktion für eine Spülvorrichtung eines Tropfenabscheidersystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben, wobei die einzeln angeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.

Der erfindungsgemäße Rauchgaswäscher umfasst wenigstens ein horizontal eingebautes, mittels Tragbalken gelagerten Tropfenabscheidermodul und mindestens eine Bedüsungslage aufweisend wenigstens ein Bedüsungsrohr. Die mindestens eine Bedüsungsanlage weist eine Stützkonstruktion für die Bedüsungsrohre auf, wobei diese mit wenigstens einer Abhängung ausgeführt ist, die zumindest teilweise einen Tragbalken umschließt und an beiden Seiten des Tragbalkens überstehende Halterungen für wenigstens ein Tragstab aufweist, wobei dieser wenigstens eine Tragstab als Auflage für das wenigstens eine Bedüsungsrohr dient. Weiterhin weist die Abhängung zumindest eine den Halterungen gegenüberliegende Strebe für wenigstens einen Tragstab auf, wobei dieser wenigstens eine Tragstab als Auflage für wenigstens ein weiteres Bedüsungsrohr dient.

Bevorzugt liegt die Abhängung ohne kraftschlüssige oder stoffschlüssige Verbindung auf dem Tragbalken, also kann auf eine unverlierbare Befestigung verzichtet werden. Damit ist die Stützkonstruktion als separate Bauteilgruppe von den Tropfenabscheidermodulen auf den Tragbalken anordenbar. Somit wird ermöglicht, dass die Montage der Stützkonstruktion unabhängig von der der Tropfenabscheidermodule vorgenommen werden kann. Auch können kostengünstig und zeitsparend defekte Tropfenabscheidermodule ausgetauscht werden können, ohne dass die Stützkonstruktion bearbeitet oder teilweise abgebaut werden müsste. Das kann dadurch erreicht werden, dass die Stützkonstruktion im Wesentlichen nur die Bedüsungsanlage trägt, also insbesondere nicht die Tropfenabscheidermodule.

Beschrieben wird insbesondere ein Rauchgaswäscher mit einem horizontal eingebauten Tropfenabscheider mit zwei bis vier Bedüsungslagen, der mit einer Stützkonstruktion für die Rohre der Bedüsung der Tropfenabscheider ausgerüstet ist. Die Stützkonstruktion ist ggf. auch dadurch gekennzeichnet, dass sie ohne Verbindung mit den Tropfenabscheidermodulen von den Tragbalken und dem Seitenring abgehängt wird.

Ermöglichen die Halterungen eine sichere Fixierung der Stützkonstruktion am Tragbalken sowie die Anordnung von Bedüsungsrohren unterhalb der Tropfenab scheiderebene, kann das vorgeschlagene Konzept noch mit zusätzlichen Bedüsungsebenen versehen werden. Dazu wird hier vorgeschlagen, mittels der Streben eine weitere Tragebene für die Bedüsungsrohre mit Tragstäben bereit zu stellen. Damit kann eine Tropfenabscheiderebenen selbst Basis für zwei Bedüsungsebenen sein, in Einzelfällen sogar für drei oder vier Bedüsungsebenen. Eine solche Anordnung ist z.B. dann wünschenswert, wenn die Tragbalken in den Tropfenabscheiderebenen unterschiedlich stabil ausgeführt sind oder Einbauten im Rauchgaswäscher das darunter Hängen von Bedüsungsrohren behindern. Insofern wird insbesondere die Flexibilität hinsichtlich der Anordnung der Bedüsungsebenen erhöht, wobei gleichzeitig die Vorteile des einfachen Ausbaus der Abhängung beibehalten werden.

Entsprechende einer vorteilhaften Weiterbildung des Rauchgaswäschers ist dieser mit einer Mehrzahl Abhängungen mit zumindest einer Strebe ausgeführt, wobei zumindest zwei benachbarte Streben so mittels eines Tragstabes miteinander verbunden sind, dass die Streben gegeneinander verspannt sind. Damit kann insbesondere die Stabilität der Stützkonstruktion erhöht werden. Mit dieser Variante werden die benachbarten Abhängungen vorgespannt, so dass sie auch während des Betriebes des Rauchgaswäschers ihre Position und Funktion beibehalten. Zum "Verspannen" wird insbesondere mittels (wenigstens) eines Tragstabes eine Biegespannung in die Streben eingebracht. Insbesondere wird so ein Drehmoment bezüglich der benachbarten Abhängungen bewirkt, das aufgrund der Gestalt der Halterungen kompensiert wird, also zum Beispiel auch zu einem "geklemmten" Zustand der Halterungen gegenüber dem Tragbalken führt. Um eine Anpassung der Vorspannung (z.B. zur Kompensation baulicher Toleranzen, Temperaturfelder im Betrieb, etc.) und eine vereinfachte Montage und Demontage zu ermöglichen ist es vorteilhaft, die Streben mit dem Tragstab zu verschrauben.

Vorteilhaft sind Rauchgaswäscher, bei denen die Abhängung in Form eines „U" ausgeführt ist, wobei diese mit nach unten über den Tragbalken hinaus ragenden Halterungen angeordnet ist. Demnach wird die Stützkonstruktion mit einer geeignet angeordneten Mehrzahl von Abhängungen gebildet, die nach Art eines umgedrehten „U" auf einem bzw. mehreren Tragbalken aufliegen. Die Abhängung selbst kann einteilig oder mit mehreren zusammengefügten Teilen ausgeführt sein. Bevorzugt sind bei der Aufhängung korrosionsbeständige und/oder korrosionsgeschützte Materialien auszuwählen, die insbesondere den Umgebungsbedingungen einer Rauchgasentschwefelungsanlage standhalten.

In diesem Zusammenhang wird bevorzugt, dass die Abhängung mit mindestens einer Kunststoffplatte gebildet ist. Insbesondere handelt es sich dabei um 3 Kunststoffplatten, die mittels Kunststoffschweißen aneinander gefügt sind. Der Kunststoff umfasst insbesondere eine Thermoplast wie z.B. Polypropylen und ganz besonders bevorzugt Polypropylen-Homopolymere. Unter Berücksichtigung der zu tragenden Last und den Belastungen der Umgebungsbedingung (z.B. Temperaturen dauerhaft über 60°C oder sogar über 80°C) weist das Material bevorzugt zumindest einen der folgenden Kennwerte auf eine Materialdicke im Bereich von 8 mm bis 10 mm; eine Weite in Erstreckungsrichtung des Tragbalkens im Bereich von 150 mm bis 250 mm (insbesondere in einem Bereich von 180 mm bis 220 mm).

Vorteilhafter Weise hat der Rauchgaswäscher eine Mehrzahl von Abhängungen, die auf einem Tragbalken aufliegen und in Erstreckungsrichtung des Tragbalkens mit Abstandsplatten auf Distanz gehalten werden. Bei den Abstandsplatten handelt es sich bevorzugt um flache Platten mit einer Ausdehnung in Erstreckungsrichtung des Tragbalkens von ca. 1000 mm bis 1200 mm. Die Abstandsplatten sind bevorzugt aus dem selben oder einem ähnlichen Material wie die Abhängung ausgeführt und können ebenfalls mit wenigstens einer (z.B. gummiartigen) Schutzschicht überzogen sein. Zwischen solchen Abstandsplatten, die auch zum Schutz der Tragbalken bei der Begehung dienen, sind die Abhängungen (mit etwas Spiel) in Erstreckungsrichtung der Tragbalken positioniert.

Es ist auch möglich, dass bei dem Rauchgaswäscher mindestens zwei Abhängungen durch, z.B. rechteckige, Tragstäbe miteinander verbunden werden. Diese Tragstäbe dienen dann als Tragkonstruktion für die Bedüsungsrohre, die auf diese aufgelegt oder von dieser mit entsprechenden Rohrschellen abgehängt wird.

Vorteilhaft ist auch, dass in der bevorzugten Bauform die rechteckigen Tragstäbe parallel zu den Tragbalken liegen, oder dass die rechteckigen Tragstäbe im Winkel von 90° zu den Tragbalken liegen. Dabei liegen die Bedüsungsrohre bevorzugt im Winkel von 90° zu den rechteckigen Tragstäben und damit entweder parallel oder im Winkel von 90° zu den Tragbalken.

Des weiteren wird vorgeschlagen, dass die Tragkonstruktion durch sein Eigengewicht und seine Form an der vorgesehenen Stelle gehalten wird und damit jederzeit wieder mit geringem Aufwand ausgebaut werden kann.

Gemäß einer Weiterbildung sind die Rohre nur durch Halterungen mit Schrauben und Bügel oder mit Schellen gegen das Herausspringen gesichert.

Bei dem erfindungsgemäßen Rauchgaswäscher mit horizontalem Tropfenabscheider werden die bekannten technischen Probleme zum Teil dadurch gelöst, dass die Stützkonstruktion für die Bedüsungsrohre weder an den Tragbalken noch an den Tropfenabscheiderabscheidern (wie in Erfindung WO 2004/033071 A1) befestigt wird, und gleichzeitig eine Rohrführung parallel zu den Haupttragbalken ermöglicht, aber nicht erzwingt.

Der entscheidende Unterschied der erfindungsgemäßen Lösung gegenüber dem eingangs aufgeführten Stand der Technik besteht darin, dass die Stützkonstruktion für die Bedüsungsrohre nicht direkt mit der Konstruktion des Rauchgaswäschers (z. B. den Haupttragbalken) verbunden ist. Weiter verlaufen die Bedüsungsrohre parallel zu den Tragbalken und die Stützkonstruktion ist so konfiguriert, dass eine problemfreie Begehung des Tropfenabscheiderabscheiders möglich ist, ohne dass das Personal die Tragbalken verlässt und ohne dass Hindernisse überwunden werden müssen. Der Raum oberhalb und unterhalb der Träger wird durch die vorgeschlagene Konstruktion frei gehalten. Die Stützkonstruktion liegt zwischen den Trägern und lässt einen Begehungsweg auf den Tragbalken frei, der nicht durch Stützelemente oder davon in Querrichtung verlaufende Tragstäbe teilweise versperrt ist.

Die Stützabstände können beliebig konfiguriert werden, so dass eine Überdehnung der Polypropylen-Bedüsungsrohre vermieden wird. Die Konstruktion wird erst nach dem Bau des Rauchgaswäschers eingebracht und zwingt den Hersteller des Rauchgaswäschers nicht, auf diese Konstruktion Rücksicht zu nehmen oder diesen Einbau vorzubereiten. Vielmehr kann diese Stützkonstruktion ohne Aufwand an die vorliegende Situation angepasst werden.

Trotzdem bildet die Konstruktion keine Einheit mit dem Tropfenabscheiderabscheider – wie in Erfindung WO 2004/033071 A1. Vielmehr ist die Konstruktion vollkommen von dem Tropfenabscheiderabscheidermodul getrennt und wird separat und vor dem Tropfenabscheiderabscheider im Rauchgaswäscher installiert.

Dadurch ergibt sich, dass es zu keiner Reduzierung der Abscheidefläche kommt und damit auch nicht zu der unerwünschten Geschwindigkeitserhöhung des Rauchgasstroms. Weiter ist die hier beschriebene Stützkonstruktion erheblich kostengünstiger als die beschriebenen konventionelle Konfiguration.

Bei der Ausführungsform, die bevorzugt eingesetzt wird, wird eine Polypropylenplatte in Streifen von 200-300 mm Breite geschnitten und aus diesen entweder durch Biegen auf einer Kantbank oder durch das Verschweißen von drei Teilplatten eine U-förmige Struktur mit langen Armen gebaut. Diese U-förmige Struktur wird dann über den Tragbalken gehängt. An den (nunmehr nach unten hängenden) Enden dieser Abhängung wurden vorher Löcher oder Einschnitte eingeschnitten, so dass Halterungen gegeben sind, in die ein Rechteckrohr (Tragstab) eingelegt oder eingeführt werden kann.

Der Tragstab wird aus einen Rechteckstahlrohr gefertigt, das mit einer Polypropylenschicht (Rechteckrohr aus Polypropylen) bezogen ist und so vor der Schwefelsäure geschützt wird. Diese Polypropylenschicht wird an den Enden gasdicht mit Polypropylenkappen verschlossen. An den Tragbalken werden Rohrschellen oder Rohrhalterungen befestigt – durch Anschweißen, Anschrauben oder anderen Befestigungsmethoden.

Der Tragstab wird in die vorbereiteten Löcher oder Einschnitte der Abhängung eingelegt oder eingeführt und dann mit Riegeln oder Schrauben in dieser fest arretiert. Auf den oder unter den Tragstäben können jetzt die Bedüsungsrohre in Rohrschellen oder Rohraufhängungen eingebracht werden.

In der bevorzugten Ausführungsform werden die Tragstäbe senkrecht zu den Tragbalken eingebaut, so dass die Bedüsungsrohre dann wieder parallel zu den Tragbalken verlaufen.

In einer anderen Ausführungsform werden die Tragstäbe jedoch parallel zu den Tragbalken verlegt. In dieser Konstruktion verlaufen dann die Bedüsungsrohre senkrecht zu den Tragbalken. In dieser Ausführungsform werden die beiden Arme einer Abhängung durch eine Konstruktion unten verschlossen und das Rechteckrohr nicht durch die Arme sondern zwischen den Armen der Abhängung aufgehängt.

In einer anderen Ausführungsform werden die Abhängungen nur einarmig ausgeformt. Diese Konstruktion ist notwendig für die Abhängung vom so genannten Seitenring. Dies ist der entlang der Kraftwerkswand verlaufende Tragring, auf dem die Endmodule aufliegen. Diese Seitenabhängung muss auf dem Seitenring befestigt werden, um die Last der Tragstäbe und Rohre tragen zu können. Dazu reicht schon das Gewicht der auf der Abhängung stehenden Tropfenabscheiderabscheidermoduls aus. Trotzdem kann zur Sicherheit die Abhängung durch eine Polypropylenschraube mit Mutter an dem Seitenring befestigt werden. Dazu muss der Seitenring mit entsprechenden Löchern versehen werden. Es können auch andere Niederhalterkonzepte verwendet werden.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass auf den Abhängungen noch nach oben gerichtete Polypropylenplatten angebracht werden. Diese dienen dazu eine Abstützkonstruktion für die manchmal eingesetzt vierte Bedüsungsebene zu begründen. In dieser Konzeption wird auf die Abhängung eine Polypropylenplatte geschweißt, and der die Tragstäbe der vierten Bedüsungsebene angebracht (angeschraubt) werden können. Diese können in einer konventionellen verschweißten Konstruktion gebaut sein oder aus Bauteilen auf der Baustelle zusammengesetzt werden. Normalerweise wird eine Stützkonstruktion immer drei Tragbalken überspannen, um die notwenige Stabilität zu erreichen.

Die Stützkonstruktion soll so ausgelegt sein, dass ein einheitlicher Abstützabstand für alle Rohrteile erreicht wird.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld der Erfindung werden nachfolgend in Verbindung mit den Figuren näher erläutert. Die Figuren unter anderem zeigen schematisch bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung, auf die diese jedoch nicht beschränkt ist. Es zeigen:
1: eine Prinzipdarstellung einer Tropfenabscheider/Abhängkonstruktion,
2: eine Darstellung einer Abscheiderebene mit Abhängung,
3: eine Frontansicht einer solchen Abhängkonstruktion,
4: eine Darstellung eines Abstandshalters für die Lamellen,
5: einen Rauchgaswäscher mit einer Abhängkonstruktion,
6: einen Ausschnitt eines Rauchgaswäschers mit dieser Konstruktion im Detail,
7: eine Ausführungsvariante der Stützkonstruktion mit einer Abhängung,
8: eine Draufsicht auf eine Variante der Stützkonstruktion mit einer Abhängung,
9: eine Draufsicht eines Rauchgaswäschers ohne Tropfenabscheider, und
10: eine weitere Ausführungsvariante der Stützkonstruktion mit einer oberen Bedüsungsebene.
1 zeigt die perspektivische Frontsicht eines Tropfenabscheidermoduls 22 mit Abhängung 6, Tragstab 7 und drei Bedüsungsrohren 8. Das Tropfenabscheidermodul 22 besteht aus 5 gefrästen Platten, zwei Endplatten 4 und drei Mittelplatten 5, durch die eine größere Anzahl von Lamellen 3 durchgesteckt sind, die vom Rauchgas durchströmt werden und dabei den Rauchgasstrom umlenken, um auf diese Weise die Abscheidung der darin befindlichen Flüssigkeitstropfen zu erreichen. Das Tropfenabscheidermodul 22 liegt auf zwei Tragbalken 1. Die Tropfenabscheidermodule 11 liegen auf einer Kunststoffplatten aufweisenden Auflage 2, die die gummierte oder anders beschichtete Oberfläche des Tragbalkens 1 schützen. Von den Tragbalken 1 hängt die Stützkonstruktion 24 bzw. die Abhängung 6 herab, die wiederum ein rechteckig gestalteten Tragstab 7 halten, auf dem die Bedüsungsrohre 8 liegen.
2 zeigt mehrere Module eines Tropfenabscheiders 23 auf mehreren Tragbalken 1 sowie die idealisierten Gestalten von einer Person 9, um die Größenverhältnisse zu veranschaulichen. Die Tropfenabscheidermodule sind so wie mit Bezug auf 1 beschrieben aufgebaut. Die horizontal eingebauten, mittels Tragbalken 1 gelagerten Tropfenabscheidermodule 22 weisen eine Stützkonstruktion 24 auf, mit der ihre Bedüsungslage 12 in die gewünschte Lage gebracht wird.
3 zeigt die Frontsicht eines Tropfenabscheidermoduls und der Abhängung 6. Das Tropfenabscheidermodul besteht aus fünf gefrästen Platten, zwei Endplatten 4 und drei Mittelplatten 5, durch die die Profile 3 durchgesteckt sind, durch die eine größere Anzahl von Lamellen 3 durchgesteckt sind, die vom Rauchgas durchströmt werden und dabei den Rauchgasstrom umlenken, um auf diese Weise die Abscheidung der Flüssigkeitstropfen zu erreichen. Das Modul liegt auf zwei Tragbalken 1. Die Module liegen auf einer Kunststoffplatten aufweisenden Auflage 2, die die gummierte oder anders beschichtete Oberfläche des Tragbalkens schützen. Von den Tragbalken 1 hängt die Abhängung 6 herab, die wiederum ein Rechteckrohr halten, auf dem die Bedüsungsrohre 8 liegen. Zusätzlich sind hier die Bedüsungsdüsen 10 gezeigt, durch die der Tropfenabscheider mit dem Waschwasser besprüht werden.
4 zeigt eine Endplatte 4 in der bevorzugt ausgeführten Form der Verbindung und des Haltens der Lamellen 3. Die Profile werden durch vorbereitete Schlitze 15 gesteckt, die in gleichen Abständen 16 in der Platte angeordnet sind. Durch die Vielzahl der entsprechend parallel und im definierten Abstand zueinander angeordneten Lamellen wird der gesamte Tropfenabscheider gebildet. Dieser ist natürlich aus Einbaugründen in Module einer definierten Länge und Breite unterteilt.
Bild 5 zeigt eine Querschnittszeichnung eines Absorbers mit zwei Tropfenabscheider- und drei Bedüsungslagen 12. Die Tropfenabscheidermodule bestehen jeweils aus fünf gefrästen Platten, zwei Endplatten 4 und drei Mittelplatten 5, durch die eine größere Anzahl von Lamellen 3 durchgesteckt sind, die vom Rauchgas durchströmt werden und dabei den Rauchgasstrom umlenken, um auf diese Weise die Abscheidung der Flüssigkeitstropfen zu erreichen. Das Modul liegt auf zwei Tragbalken 1. Von den Tragbalken hängt die Abhängung 6 herab, die wiederum ein Rechteckrohr 7 halten, auf dem die Bedüsungsrohre 8 liegen. Die Wand 11 des Rauchwäschers begrenzt auf den beiden Seiten die Tropfenabscheiderlage. Weiter ist neben den bereits beschriebenen unten abgehängten Rohrleitungen zwischen den beiden Tropfenabscheiderlagen eine weitere, dritte Bedüsungsrohrlage 12 zu erkennen. Diese sprüht Waschwasser nach unten auf den darunter liegenden Tropfenabscheider.
6 zeigt diese Querschnittszeichnung noch einmal im Detail. Die Tropfenabscheidermodule besteht jeweils aus fünf gefrästen Platten, zwei Endplatten 4 und drei Mittelplatten 5, durch die eine größere Anzahl von Lamellen 3 durchgesteckt sind, die vom Rauchgas durchströmt werden und dabei den Rauchgasstrom um lenken, um auf diese Weise die Abscheidung der Flüssigkeitstropfen zu erreichen. Weiter ist zwischen den beiden Tropfenabscheiderebenen eine weitere, dritte Bedüsungsrohrlage 12 zu erkennen. Diese sprüht Waschwasser nach unten auf den darunter liegenden Tropfenabscheider. In der Wäscherwand sind zwei Mannlöcher 13 eingezeichnet.
7 zeigt die Detailzeichnung einer Abhängung 6. Die Abhängung 6 wird aus drei Kunststoffplatten 17 hergestellt, die durch Zusammenschweißen zu einem langschenkeligen „U" geformt werden. Alternativ kann diese Form durch das Biegen einer Kunststoffplatte 17 hergestellt werden. Diese U-förmige Abhängung 6 wird dann umgekehrt über den Tragbalken 1 gehängt, wobei die Breite 29 der mittleren Kunststoffplatte 7 (mit Toleranz) der Breite 29 des Tragbalkens 1 entspricht. Damit erstrecken sich Enden bzw. Arme bzw. die Halterungen 26 über die Seiten 25 des Tragbalkens 1 nach unten hinaus. Am Ende der langschenkeligen Arme der Abhängung 6 sind Einbuchtungen 20 eingeschnitten, in die das Rechteckrohr eingelegt werden kann. Die Einbuchtung 20 hat dabei ebenfalls die rechteckige Form. Ein (nicht dargestellter) Riegel wird mit Hilfe von Schrauben an den vorbereiteten Löchern 21 angeschraubt, wodurch das Rechteckrohr gegen Herausspringen gesichert ist. Die Aufhängung 6 ist mit einer Materialdicke 31 im Bereich von 8 mm bis 10 mm ausgeführt.
8 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stützkonstruktion 24 nach der Installation an den Tragbalken 1, wobei die darauf später aufliegenden Tropfenabscheidermodule 22 hier bereits angedeutet sind. Die Abhängung 6 ist wiederum mit 3 Kunststoffplatten (Polypropylen) gebildet, wobei die Halterungen nicht senkrecht zur Basisplatte angeschweißt wurden, sondern mit einem anderen Winkel, insbesondere so, dass sich das umgedrehte „U" nach unten hin etwas weitet bzw. öffnet. Die Aufhängung 6 ist mit einer Weite 32 in Erstreckungsrichtung 33 des Tragbalkens 1 im Bereich von 180 mm bis 220 mm. Wei ter ist hier veranschaulicht, dass der Rauchgaswäscher eine Mehrzahl von Abhängungen 6 hat, die auf einem Tragbalken 1 aufliegen und in Erstreckungsrichtung 33 des Tragbalkens 1 mit Abstandsplatten 30 auf Distanz gehalten werden. Die Abstandsplatten 30 haben eine mittlere Ausdehnung 34 in Erstreckungsrichtung 33 des Tragbalkens 1 von ca. 1000 mm bis 1200 mm, können aber ggf. auch mit unterschiedlichen Ausdehnungen 34 ausgeführt sein. Zwischen den Abstandsplatten 30 sind die Abhängungen 6 (mit etwas Spiel) positioniert, so dass gegenüberliegende Abhängungen 6 gemeinsam einen Tragstab 7 halten, so dass zusammen die Bedüsungsrohre 8 mit ihren Bedüsungsdüsen 10 in gewünschter Weise zu den Tropfenabscheidermodulen 22 ausgerichtet sind.
9 zeigt die Layoutzeichnung mit den Bedüsungsrohren 8 und den Abhängungen 6 an den Seiten und in der Mitte. Der Absorber bzw. Rauchwäscher 19 ist als rundes Gehäuse gekennzeichnet durch die Wand 11 und das Mannloch 13 zur Begehung der Anlage. Sechs Tragbalken 1 sowie der Seitenring 18 tragen die Tropfenabscheidermodule 22. Über die Tragbalken 1 hängen die Abhängungen 6, die die Tragstäbe 7 für die Bedüsung halten. Auf den Tragstäben 7 liegen die eigentlichen Bedüsungsrohre 8. Die Bedüsungsrohre 8 sind durch Stutzen 14 nach außen geführt. In der bevorzugten Konfiguration werden die Tragstäbe 7 im ersten Winkel 27 von 90° zu den Tragbalken 1 gelegt, damit die eigentlichen Bedüsungsrohre 8 parallel zu den Tragbalken 1 liegen (mit einem zweiten Winkel 28 von ebenfalls ca. 90° zwischen Tragstab 7 und Bedüsungsrohr 8). Der Vorteil dieser Konfiguration ist, dass die untere Ebene dadurch leichter begehbar wird – insbesondere kann die Begehung auf dem Tragbalken 1 erfolgen.
Gegebenenfalls kann aber auch eine alternative Konfiguration für die Anordnung der Rechtecktragrohre bzw. Tragstäbe 7 gewählt werden, wobei diese parallel zu den Tragbalken 1 liegen. Daher liegen dann die Bedüsungsrohre 8 in einem ersten Winkel 28 von 90° zu dem Tragbalken 1. Unter Umständen kann dadurch eine bessere Dimensionierung der Bedüsung erreicht oder die Stutzen 14 an eine gegebenen Konfiguration der Plattformen angepasst werden. Letzteres ist insbesondere bei Ersatz älterer Tropfenabscheider von Vorteil.
Im oberen Bereich der 10 ist eine Tropfenabscheiderebene 36 dargestellt, der zwei Bedüsungsebenen 37 zugeordnet sind, nämlich eine unterhalb und eine oberhalb zur Tropfenabscheiderebene 36 angeordnete. Bezüglich der Ausgestaltung der unteren Bedüsungsebenen 37 wird an dieser Stelle auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Zusätzlich sind die die Abhängungen 6 dieser Tropfenabscheiderebene 36 mit den Halterungen 26 gegenüberliegenden Streben 35 für weitere Tragstabe 7 ausgeführt, wobei diese als Auflage für weitere, oben angeordnete Bedüsungsrohre 8 dienten. In der dargestellten Variante sind jeder Abhängung 6 zwei Streben 35 zugeordnet, die über jeweils einen Tragstab 7 mit einer Strebe 35 einer benachbarten Abhängung 6 unter Vorspannung verbunden sind. Die Vorspannung wurde mittels leicht gebogen dargestellten Streben 35 veranschaulicht, eine solche Verformung muss jedoch nicht tatsächlich vorliegen. Aufgrund des Verspannens der Streben 35 kommt es ebenfalls zu einem Kraftschluss zwischen der Abhängung 6 und dem Tragbalken 1, so dass eine dauerhafte und stabile Verbindung zwischen diesen Bauteilen gegeben ist. Grundsätzlich ist die Gestalt der Streben 35 unter Berücksichtigung der im Betrieb auftretenden Belastungen frei wählbar, so dass ggf. die Strebe 35 auch versteifende Winkelelemente, Anlageflächen für die Aufhängung 6 sowie andere Bauteile der Stützkonstruktion 24 und/oder der Tragarme 7 aufweisen kann. Die Verbindungen der Strebe 35 hin zur Abhängung 6 und/oder dem Tragstab 7 erfolgt bevorzugt mittels eines Schweißverfahrens, wobei ggf. Schraubverbindungen zur Ausrichtung dieser Teile zueinander vorhanden sein können, um bauliche Toleranzen des Rauchgaswäschers 19 zu kompensieren.

1: Tragbalken
2: Auflage
3: Lamelle
4: Endplatte
5: Mittelplatte
6: Abhängung
7: Tragstab
8: Bedüsungsrohr
9: Person
10: Bedüsungsdüse
11: Wand
12: Bedüsungsanlage
13: Mannloch
14: Stutzen
15: Schlitz
16: Abstand
17: Kunststoffplatte
18: Seitenring
19: Rauchgaswäscher
20: Einbuchtung
21: Loch
22: Tropfenabscheidermodul
23: Tropfenabscheider
24: Stützkonstruktion
25: Seite
26: Halterung
27: erster Winkel
28: zweiter Winkel
29: Breite
30: Abstandsplatte
31: Materialdicke
32: Weite
33: Erstreckungsrichtung
34: Ausdehnung
35: Strebe
36: Tropfenabscheiderebene
37: Bedüsungsebene

Claims

Rauchgaswäscher (19) umfassend wenigstens ein horizontal eingebautes, mittels Tragbalken (1) gelagerten Tropfenabscheidermodul (22) und mindestens eine Bedüsungslage (12) aufweisend wenigstens ein Bedüsungsrohr (8), wobei die mindestens eine Bedüsungsanlage (23) mit einer Stützkonstruktion (24) für die Bedüsungsrohre (8) ausgeführt ist, bei der die Stützkonstruktion (24) mit wenigstens einer Abhängung (6) ausgeführt ist, die zumindest teilweise einen Tragbalken (1) umschließt und an beiden Seiten (25) des Tragbalkens (1) überstehende Halterungen (26) für wenigstens einen Tragstab (7) aufweist, wobei dieser wenigstens eine Tragstab (7) als Auflage für das wenigstens eine Bedüsungsrohr (8) dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhängung (6) weiterhin zumindest eine den Halterungen (26) gegenüberliegende Strebe (35) für wenigstens einen Tragstab (7) aufweist, wobei dieser wenigstens eine Tragstab (7) als Auflage für wenigstens ein weiteres Bedüsungsrohr (8) dient.
Rauchgaswäscher (19) gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser mit einer Mehrzahl Abhängungen (6) mit zumindest einer Strebe (35) ausgeführt ist, wobei zumindest zwei benachbarte Streben (35) so mittels eines Tragstabes (7) miteinander verbunden sind, dass die Streben (35) gegeneinander verspannt sind.
Rauchgaswäscher (19) gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhängung (6) in Form eines „U" ausgeführt ist, wobei diese mit nach unten über den Tragbalken (1) hinaus ragenden Halterungen (26) angeordnet ist.
Rauchgaswäscher (19) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhängung (6) mit mindestens einer Kunststoffplatte (17) gebildet ist.
Rauchgaswäscher (19) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Abhängungen (6) auf einem Tragbalken (1) aufliegen und in Erstreckungsrichtung des Tragbalkens (1) mit Abstandsplatten (30) auf Distanz gehalten werden.
Rauchgaswäscher (19) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Abhängungen (6) über rechteckige Tragstäbe (7) miteinander verbunden werden.
Rauchgaswäscher (19) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstäbe (7) parallel zu den Tragbalken (1) angeordnet sind.
Rauchgaswäscher (19) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstäbe (7) in einem ersten Winkel (27) von 90° zu den Tragbalken (1) angeordnet sind.
Rauchgaswäscher (19) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedüsungsrohre (8) in einem zweiten Winkel (28) von 90° zu den rechteckigen Tragstäben (7) liegen.
Rauchgaswäscher (19) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkonstruktion (24) durch ihr Eigenge wicht und ihre Form an der vorgesehenen Stelle gehalten wird und damit jederzeit wieder mit geringem Aufwand ausgebaut werden kann.
Rauchgaswäscher (19) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedüsungsrohre (8) nur durch Halterungen mit Schrauben und Bügel oder mit Schellen gegen Herausspringen gesichert sind.