DE1104107B - Vorrichtung zur dosierten Zugabe von Ammoniak zu Rauchgasen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur dosierten Zugabe von Ammoniak zu Rauchgasen Es ist bekannt, daß bei der Verbrennung schwefelhaltiger Brennstoffe, gleichgültig, ob es sich um Kohle oder 01 handelt, an Heizflächenteilen Korrosionserscheinungen auftreten können und zwar insbesondere dann, wenn die Temperatur der Heizflächen und die der Rauchgase unter dem Taupunkt liegen. Die Heizflächen werden dann feucht und durch. Absorption des in den Rauchgasen enthaltenen S02 und S03 kommt es auf vorgenannten Heizflächenteilen zur Bildung von schwefeliger bzw. Schwefelsäure. Die Säurekonzentration hängt unter anderem von dem Gehalt an Schwefeldioxyd bzw. Schwefeltrioxyd in den Rauchgasen ab. Die entstandenen Säuren wirken korrodierend auf die Heizflächen. Die Korrosionsgefahr ist auch gegeben, wenn die Taupunktsunterschreitungen nur für kürzere Zeit eingetreten sind, denn die Schwefelsäure bleibt in der noch weiter folgenden Betriebsperiode erhalten, solange die Heizflächentemperaturen einen Wert von etwa 330° nicht überschreiten. Die Säuren werden je nach Flächentemperatur mehr oder weniger konzentriert sein.
• Man hat bereits versucht, Taupunktunterschreitungen und die Bildung von Säuren zu unterbinden. Man kann beispielsweise die Temperatur der letzten rauchgasberührten Heizflächen und der Rauchgase selbst so hoch halten, daß es keinesfalls zu Taupunktsunterschreitungen kommen kann.
• Bei einer solchen Betriebsweise muß eine gewisse Unwirtschaftlichkeit in Kauf genommen werden, d. h., der Wirkungsgrad der Anlage wird niedriger sein. Auch ist bereits die Zugabe von Ammoniakgas zu den Rauchgasen empfohlen worden. Die Mengenbestimmung der Zugabe von Ammoniak erfolgte bisher auf Grund von geschätzten Erfahrungswerten, und es war keine Sicherheit in bezug auf die erforderlichen Mengen gegeben. Die Entstehung der Säuren hängt jedoch von so vielen Faktoren - z. B. dem Vorhandensein von Katalysatoren ab, daß eine Bemessung der notwendigen Zugabemengen an Ammoniak auf Grund von Schätzwerten unmöglich ist. Man hat daher eine höhere Menge von Ammoniak dem Rauchgas zugegeben als dies in den jeweiligen Betriebsphasen notwendig getvesenwäre.
• Es wurde gefunden, daß diese Nachteile vermieden und die Zugabe von Ammoniak dosiert werden kann, wenn auf einer Heizfläche eine Meßstelle angebracht ist, die aus einer mit der Heizfläche verlöteten Silberplatte, einer darüber befindlichen Emailleschicht und zwei darauf angebrachten elektrischen Kontakten besteht und die Meßstelle über eine Batterie und einen Galvanometer mit einem Relais, das ein Regulierventil in der Ammoniakzugabeleitung steuert, verbunden ist.
• Zweckmäßig werden an verschiedenen Stellen der Heizfläche Meßstellen, insbesondere an der Unterseite der Rohre, angebracht. Die Dosierung der Zugabemenge erfolgt somit in Abhängigkeit der Säurekonzentration. Dadurch ist gewährleistet, daß Ammoniak schon in dem Moment den Rauchgasen zugegeben wird, sobald nur die geringste Bildung von Säure auftritt. Der unnötige Verbrauch an Ammoniak wird vermieden, wenn es auf Grund der gegebenen Betriebsverhältnisse und der jeweiligen Betriebsphase überhaupt nicht zuTaupunktsunterschreitungen, beziehungsweise zur Bildung von Säuren kommt. Die Kessel- oder Industriefeuerungen können nunmehr sogar so weit ausgenutzt werden, daß Taupunktsunterschreitungen auftreten. Durch Nachschalten zusätzlicher Heizflächen, und somit Herabsetzung der Abgastemperaturen der Rauchgase kann die Wirtschaftlichkeit und die Leistung der Anlage erhöht werden.
• In den Fig. 1 und 2 wird die Vorrichtung näher veranschaulicht. Bei diesem Beispiel handelt es sich um die Verhinderung von Korrosionen an Rohren eines Wasservorwärmers unter Verwendung von gasförmigem Ammoniak, das aus einer Druckflasche R zur Verfügung steht. Die aus einerDampfkesselfeuerung stammenden Rauchgase, die Schwefeldioxyd und Schwefeltrioxyd enthalten, umspülen die Wasservorwärmerblöcke B und A. An zwei der letzten von den Rauchgasen berührten Rohren des Wasservorwärmerblockes _-1 sind zwei Meßstrecken D angebracht. Sie bestehen aus einer Silberplatte F, welche mit der Rohrwandung des Vorwärmerrohres über E verlötet sind. Auf der Silberplatte ist eine Emailleschicht G aufgebracht, auf der die elektrischen Kontakte H1 und H2 sitzen. Diesen Kontakten H 1 und H2 wird von der Stromquelle I Gleichstrom durch die entsprechenden Leitungen zugeführt. In einer dieser Leitungen ist ein Galvanometer K zwischengeschaltet, desgleichen ein Relais, welches das Regulierventil N steuert. Aus einer Druckflasche R strömt gasförmiges unter Druck stehendes Ammoniak dem Druckminderventil P zu. Dieses bringt das Ammoniakgas auf den gewünschten Betriebsdruck und läßt es dem steuerbaren Regulierventil N zuströmen. Bei mehr oder minder geöffnetem Regulierventil N strömt das Gas den Verteilerdüsen 0 zu. Wenn auf den Vorwärmerrohren C Taupunktsunterschreitungen auftreten und sich durch das Schwefeldioxyd und Schwefeltrioxyd, das in den Rauchgasen vorhanden ist, auf diesen Vorwärmerrohren C Schwefelsäure oder schwefelie Säure niederschlägt, kommt es zu einem stärkeren' Stromfluß zwischen den Kontakten H 1 und 112, der am Galvanometer IL sichtbar ist. Durch das in dem Meßstromfluß geschaltete Relais und Regelwiderstand wird das Regulierventil N geöffnet, und das Ammoniakgas strömt den Verteilerdüsen 0 zu. Das aus den Verteilerdüsen 0 ausströmende Ammoniakgas mischt sich mit dem Rauchgas, wird in dem Vorwärmerblock B noch inniger mit dem Rauchgas gemischt, wandelt die im Rauchgas etwa vorhandenen Dämpfe von Schwefel- oder schwefelige Säure in Ammoniumsulfat um. Der Ammoniaküberschuß neutralisiert die sich auf den Vorwärmerrohren niedergeschlagene Schwefel- oder schwefelige Säure. Dadurch wird der Stromfluß zwischen den Kontakten Hl und H2 und die Zufuhr von Ammoniakgas vermindert.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur dosierten Zugabe von gasförmigem Ammoniak zu Rauchgasen zweck Vermeidung von Korrosionen an den rauchgasberührten Heizflächen bei mit schwefelhaltigen Brennstoffen befeuerten Dampfkesseln, Industriefeuerungen, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Heizfläche eine Meßstelle, bestehend aus einer mit der Heizfläche verlöteten Silberplatte (F), einer darüber angeordneten Emailleschicht (G) und zwei darauf angebrachten elektrischen Kontakten (H1 und H2), angebracht ist, die über eine Batterie (1) und einem Galvanometer (K) mit einem Relais (L), das ein Regulierventil (N) in der Ammoniak-Zugabeleitung steuert, verbunden ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an mehreren Stellen der Heizfläche Meßstellen angebracht sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstelle an der Unterseite der Rohre angebracht ist.