DE1501384C - Vorrichtung zur Kühlung von Konverterabgasen - Google Patents

Description

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer deutung, handelt, wurden auch größere Mengen von

Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art durch Feststoffen im Überschußwasser die Funktionsfähig-

die Anwendung folgender an sich bekannter Merk- keit der Vorrichtung nicht beeinträchtigen, da wegen

male gelöst: der Verwendung einer zentralen Einspritzdüse mit

5 großen Düsenöffnungen zur Erzeugung des groben

a) die Gasfangleitung ragt mit ihrer Mündung in Tropfenspektrums eine Verstopfung der Einspritzden Konverterkamin hinein; düse nicht zu befürchten ist.

, ν , _T, ... j-xT-jj Di^e durch die Erfindung erreichten Vorteile sind

b) der Konverterkamin ist um die Mundung der _zusarnmengefaßt darin zu sehen, daß eine überra-Gasangleitung herum als Sammelbehalter fur _{10 schen}d gute Kühlung von Konverterabgasen ohne die das Überschußwasser ausgebildet; _{Gefahr von} Wasserdampfkondensation in nachge-

c) der Prallkörper ist zentral über der Mündung schalteten Aggregaten gewährleistet ist. Eine Reinider Gasfangleitung angeordnet; gung des Kühlwassers ist nicht erforderlich, lediglich

die verdampfte Wassermenge ist durch Frischwasser

d) der aus der Einspritzdüse austretende Tropfen- _{15 zu} ergänzen; die bei bekannten Ausführungsformen kegel ist unter Bildung eines groben Tropfen- erforderliche feinfühlige Steuerung der verdüsten spektrums den Ringspalt um den Prallkörper Wassermenge entfällt auch bei wechselnder Gasdurchsetzend auf die Wandung des Konverterka- _menge und Gastemperatur; Anbackungen von Festmins gerichtet. Stoffteilchen im Konverterkamin treten nicht auf. Im

2o Ergebnis zeichnet sich die Erfindung daher auch

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die durch konstruktive Einfachheit und weitgehende Konverterabgase ausschließlich gekühlt, eine im Be- Wartungsfreiheit aus.

trieb fortlaufende Entfernung von Feststoffen ist Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Ie-

nicht erforderlich. Die Ausscheidung von Feststoffen diglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichist ausschließlich nachgeschalteten Einrichtungen, 25 nung näher erläutert; die einzige Figur zeigt in scheinsbesondere Trockenentstaubern, vorbehalten. Die matischer Darstellung den Aufbau einer erfindungs-Kühlung der Konverterabgase erfolgt im vorliegen- gemäßen Kühlvorrichtung.

den Fall unter Ausnutzung von drei Effekten, näm- Die in der Figur dargestellte Anlage besteht im

lieh durch Berührungskühlung mit Wasser, Verdamp- grundsätzlichen Aufbau aus einer einem Konverter fungskühlung mit Wasser und durch Wärmetausch an 30 zugeordneten Gasfangleitung 1, einer Kühlvorrichden Wandungen des Konve.rterkamins. Die aus der tung 2 und einer der Kühlvorrichtung nachgeschalte-Gasfangleitung mit hoher Geschwindigkeit in den ten Entstaubungseinrichtung 3. An die Entstaubungs-Ringraum um den Prallkörper einströmenden Gase einrichtung 3 schließt sich regelmäßig eine nicht darwerden zunächst mit dem im Gegenstrom eingedüsten gestellte Saugzuganlage an, welche die entstaubten Wasser in Berührung gebracht, wobei ein Teil des 35 Konverterabgase einem ebenfalls nicht dargestellten Abgaswärmeinhaltes an das nicht verdampfte Über- Reingasschlot bzw. einer Fackeleinrichtung zuführt, schußwasser abgegeben wird, welches sich dadurch Die Kühlvorrichtung 2 besteht aus einem Konerwärmt, anschließend die Wandungen des Kon- verterkamin 4 mit darin zentral angeordneter Einverterkamins benetzt und dort Anbackungen von spritzdüse 5. Oberhalb der Mündung 6 der Gasfang-Feststoffen sicher unterbindet. Zugleich wird ein Teil 40 leitung 1 befindet sich im Konverterkamin 4 ein des eingedüsten Wassers verdampft, wobei die Ver- Prallkörper 7, der mit den Wandungen des Kondampfungswärme den Konverterabgasen entzogen verterkamins 4 einen Ringspalt 8 bildet. Der Prallwird. Da das aus der Einspritzdüse austretende Was- körper 7 kann gekühlt sein. Der Trockenentstauber 3 ser ein grobes Tropfenspektrum aufweist und nur ist im Ausführungsbeispiel als Trockenelektrofilter kurze Zeit mit den Konverterabgasen in Berührung 45 ausgeführt, dem ein Wärmetauscher 9 in Form eines gelangt, wird eine vollständige Aufsättigung der Kon- Konvektionsteiles vorgeschaltet ist. Der Konvektionsverterabgase mit Wasserdampf verhindert, wodurch teil kann bekannte Ausführungsformen aufweisen, insbesondere sichergestellt ist, daß die nachgeschalte- wie sie bei Dampfkesseln, wassergekühlten Wärmeten Trockenentstauber durch auf gesättigte Abgase austauschern, Luftrekuperatoren und Steinkühlern, nicht in Mitleidenschaft gezogen werden. Neben die- 50 auch Cowper genannt, angewendet werden. An die ser Kühlung werden die Konverterabgase zugleich Stelle des Trockenelektrofilters kann, je nach Zweckauch einer Kühlung in dem als Wärmetauscher ausge- mäßigkeit, auch ein Gewebefilter oder ein Fliehkraftbildeten Konverterkamin unterworfen, ohne daß es abscheider treten. Unabhängig von der Ausbildung zu einer Wasserkondensation an den Wandungen des des Trockenentstaubers 3 wird aus der im Konverter-Konverterkamins kommt. Durch das Einspritzen des 55 kamin 4 angeordneten zentralen Wassereinspritz-Wassers werden natürlich auch Feststoffe aus den düse 5 das Wasser im wesentlichen senkrecht zur Konverterabgasen in das Überschußwasser abgege- Strömungsrichtung der Gase mit einer Durchsatzben. Um jedoch deren Entfernung aus dem Über- menge ausgedüst, die größer ist als die durch Verschußwasser entbehrlich zu machen, wird das Über- dampfung vom Gas aufgenommene Wassermenge, schußwasser im Kreislauf zur Einspritzdüse zurück- 60 Das nicht vom Gas durch Verdampfung aufgenomgeführt; infolge der nachfolgenden teilweisen Ver- mene, den Ringspalt 8 um den Prallkörper? durchdampfung des zurückgeführten Überschußwassers setzende Überschußwasser trifft auf die Wandung des werden die vom Überschußwasser aufgenommenen Konverterkamins 4 und verhindert so das Entstehen Feststoffe wieder an das Konverterabgas abgegeben. von Anbackungen. Zur Aufnahrrie des auf die Wand Obwohl es sich hierbei wegen der geringen Kontakt- 65 auftretenden Wassers ist der Konverterkamin 4 um die zeit zwischen Überschußwasser und Konverterabga- Mündung 6 der Gasfangleitung 1 herum als Sammelsen nur um geringe Mengen an Feststoffen im Über- behälter 10 ausgebildet, aus dem das Wasser im schußwasser, d.h. einen ElTekt untergeordneter Be- Kreislauf über eine Überlaufleitung H, ein Auffang-

gefäß 12 und eine Druckpumpe 13 der Einspritzdüse 5 wieder zugeführt wird. Außer der .Zentraldüse 5 können an der Wandung des Einspritzkühlers oberhalb des Ringraumes 8 zusätzliche Spüldüsen vorgesehen werden, die ebenfalls an den Wasserkreislauf angeschlossen sind. Im übrigen besteht die Möglichkeit, die beschriebene Einspritzkühlung 2 auch dem Wärmetauscher 9 nachzuschalten. Die Einspritzdüse 5 kann als regelbare Rücklaufdüse ausgeführt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 die Abgase eingedüst, nachfolgend werden die AbPatentansprüche: gase sowie das eingedüste Wasser an einem an der Wandung des Konverterkamins befestigten, konisch-

1. Vorrichtung zur Kühlung von Konverterab- kreisringförmigen Prallblech miteinander verwirbelt, gasen, insbesondere vor deren Trockenentstau- 5 wobei, das Prallblech mit Hilfe von Spüldüsen zusätzbung, bestehend aus einem zugleich als Wärme- lieh benetzt wird. Das nicht verdampfte, verschmutzte tauscher ausgebildeten Konverterkamin und die Überschußwasser wird der Einspritzdüse und den Konvertermündung sowie den Konverterkamin , Spüldüsen wieder zugeführt. Für einen möglichst guverbindender Gasfangleitung, wobei im Kon- ten Kühleffekt soll die Menge des eingedüsten Wasverterkamin ein Prallkörper sowie über dem io sers so eingestellt werden, daß das Wasser praktisch Prallkörper eine zentrale Wassereinspritzdüse mit vollständig verdampft und kein Überschußwasser an-Wasserzuführung im Überschuß angeordnet sind fällt, wozu man das Wasser in der Regel mit mög- und das Überschußwasser in einem Kreislauf un- liehst feinem Tropfenspektrum eindüsen wird. Für ter Ergänzung des im Konverterkamin verdampf- eine Verwendung in Verbindung mit einem nachgeten Wassers durch Frischwasser über eine Druck- 15 schalteten Trockenentstauber, ζ. B. Trocken-Elektropumpe zur Wassereinspritzdüse zurückgeführt filter, Trocken-Zyklon oder Gewebefilter, ist diese wird, gekennzeichnet durch die Anwen- bekannte Vorrichtung nicht geeignet, weil die Abgase dung folgender an sich bekannter Merkmale: mit Wasserdampf übersättigt werden und daher in

a) die Gasfangleitung (1) ragt mit ihrer Mün- den nachgeschalteten Trockenentstaubern infolge dung (6) in den Konverterkamin (4) hinein; 20 Kondensation unkontrollierbare Wassermengen aus-

b) der Konverterkamin (4) ist um die Mün- fallen können, die eine Herabsetzung der Entstaudung (6) der Gasfangleitung (1) herum als bungsleistung der Trockenentstauber oder sogar deSammelbehälter (10) für das Überschußwas- rerr Beschädigung bewirken können. Nachteilig ist ser ausgebildet; weiterhin, daß die Einspritzmenge des Wassers in die

c) der Prallkörper (7) ist zentral über der Mün- 25 Konverterabgase bei veränderlichen Gasmengen bzw. dung (6) der Gasfangleitung (1) angeordnet; Gastemperaturen mittels aufwendiger Regelanlagen

d) der aus der Einspritzdüse (5) ausgehende dem jeweiligen Bedarf genau angepaßt werden muß. Tropfenkegel ist unter Bildung eines groben Außerdem können bei Verwendung von Düsen mit Tropfenspektrums, den Ringspalt (8) um den feinen Düsenöffnungen infolge der Rückführung des Prallkörper (7) durchsetzend, auf die Wan- 30 durch aus den Abgasen aufgenommene Feststoffteildung des Konverterkamins (4) gerichtet. chen verschmutzten Überschußwassers Verstopfun-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- gen der Düsen und damit verbundene Betriebsstörunkennzeichnet, daß die zentrale Wassereinspritz- gen nicht ausgeschlossen werden. Ferner ist damit zu düse (5) als regelbare Rücklaufdüse ausgebildet rechnen, daß im Konverterkamin Feststoffe aus den ist. 35 Konverterabgasen anwachsen und sogenannte Bären bilden.

Ferner ist eine Vorrichtung zum Auswaschen von

Ruß und Staub aus Rauchgasen bekannt (britische

Patentschrift 514 911), bei der um den Kaminaustritt 40 und darüber eine zylindrische Kammer angeordnet ist. In dieser Kammer befinden sich oberhalb des Kaminaustrittes ein zentraler Prallkörper und oberhalb

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Küh- des Prallkörpers eine zentrale Wassereinspritzdüse, lung von Konverterabgasen, insbesondere vor deren aus der die kegelförmig austretenden Wasserstrahlen Trockenentstaubung, bestehend aus einem 'zugleich 45 den Ringspalt um den Prallkörper durchsetzend auf als Wärmetauscher ausgebildeten Konverterkamin die Wandung der Kammer gerichtet sind. Das den und die Konvertermündung sowie den Konverterka- ausgewaschenen Ruß und Staub enthaltende min verbindender Gasfangleitung, wobei im Kon- Schmutzwasser wird am Fuße der Kammer um die verterkamin ein Prallkörper sowie über dem Prall- Mündung des Kamins herum gesammelt und abgezokörper eine zentrale Wassereinspritzdüse mit Wasser- 5° gen. Nachteilig ist bei dieser Anlage, daß für eine zuführung im Überschuß angeordnet sind und das gute Staubabscheidung ständig große Mengen Frisch-Überschußwasser in einem Kreislauf unter Ergänzung wassers zugeführt und folglich auch große Mengen des im Konverterkamin verdampften Wassers durch Schmutzwassers abgeführt werden müssen. Daß die Frischwasser über eine Druckpumpe zur Wasserein- Rauchgase bei der Waschbehandlung zugleich auch spritzdüse zurückgeführt wird. 55 gekühlt werden, ist für die Arbeitsweise dieser be-

Bei einer bekannten Vorrichtung der genannten kannten Vorrichtung völlig nebensächlich und hat Art (USA.-Patentschrift 3 262 685) ist der rechtwink- daher den Aufbau bekannter Vorrichtungen zur auslig abgeknickte Konverterkamin, der zugleich als schließlichen Kühlung von Konverterabgasen und die Wärmetauscher ausgebildet ist, im rechten Winkel an dabei auftretenden, oben aufgezeigten Probleme bisdie über der Konvertermündung mit vertikaler Achse 60 her nicht beeinflußt.

angeordnete Gasfangleitung angeschlossen, so daß Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

die in der Gasfangleitung von unten nach oben strö- Vorrichtung zur Kühlung von Konverterabgasen anmenden Konverterabgase im Konverterkamin in die zugeben, mit welcher die Konverterabgase ohne deentgegengesetzte Richtung umgelenkt werden. Im ren Aufsättigung mit Wasserdampf und ohne umvertikalen Teil des Konverterkamins, in welchem die 65 ständliche Regelungsmaßnahmen trotz schwankender Konverterabgase also von oben nach unten strömen, Abgasmengen wirksam gekühlt werden können. Dabei wird zunächst über eine zentrale Einspritzdüse in wird eine weitgehende Wartungsfreiheit der Vorrich-Strömungsrichlung der Konverterabgase Wasser in tung angestrebt.