DE1815955A1 - Abgas-Reinigungsverfahren,insbesondere fuer Gasturbinenanlagen,und Einrichtung zu seiner Durchfuehrung - Google Patents

Abgas-Reinigungsverfahren,insbesondere fuer Gasturbinenanlagen,und Einrichtung zu seiner Durchfuehrung

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DE1815955A1
DE1815955A1 DE19681815955 DE1815955A DE1815955A1 DE 1815955 A1 DE1815955 A1 DE 1815955A1 DE 19681815955 DE19681815955 DE 19681815955 DE 1815955 A DE1815955 A DE 1815955A DE 1815955 A1 DE1815955 A1 DE 1815955A1
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    • F28CHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C1/00Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
    • F28C1/04Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers with cross-current only
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06Spray cleaning
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Description

  • Abgas-Reinigungsverfahren, insb. ftir Gasturbinenanlagen, und Ein--richtung zu seiner Diirchftihrung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beseitigung von Wasserdampf- und Verbrennungsprodukten, die als gasförmige, flüssige oder partikelförmige Verunreinigunga-Substanzen von Wasser aufnehm- oder lösbar sind, aus Abgasen mit hohem Feuchtigkeitsgehalt, insb. bei Gasturbinenanlagen. Ein solches Verfahren ist insb. von Nutzen zur Aufbereitung und zum Erhalten des Wassers, welches in mit Einspritzdampf arbeitenden Gasturbinenanlagen benutzt wird, z. B. in Gasturbinenanlagen zur Erzeugung elektrischer Energie. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine vorteilhafte Einrichtung zur Durchführung eines solchen Abgasreinigungsverfahrens.
  • Bei mit Einspritzdampf arbeitenden Kraftwerksanlagen wird der Wasserdampf, welcher mit dem Arbeitsmedium, d. h. den Verbrennungsgasen, gemischt wird und der Wasserdampf, welcher durch die Verbrennung von Brennstoff in der Gasturbine entsteht, gemeinsam mit den Austrittsgasen in die Atmosphäre ausgeblasen, sofern nicht besondere Einrichtungen zur Aufbereitung dieses Wassers vorgesehen sind. Hierbei ist es möglich, daß der in den Abgasen enthaltene Wasserdampf sich in Bodennähe in Form von Nebel absetzen kann oder in größeren Höhen kondensieren und dann in Form von Regen oder Schnee sich als Niederschlag bemerkbar machen kann.
  • Hieraus ergibt sich, daß die Feuchtigkeitseinwirkung Probleme mit sich bringt, die sowohl von privatem als auch öffentlichem Interesse sind. Darüber hinaus ist die Ausnutzung des normalerweise in die Atmosphäre ausgestoßenen Wassers wünschenswert, während die Vermeidung der Nebel-,Schnee-und Regenbildung insb. aus öffentlichen Interesse wünschenswert erecheint.
  • Daneben stellt die Luftverunreinigung durch die Abgase ein besonderes Problem dar. Es ist in vielen Fällen nicht nur er -wilnsoht sondern wird sogar zur Auflage gemacht von den Behörden, daß feste Schmutzteilchen und giftige Abgase in die Atmosphäre nicht ausgeblasen werden dürfen. Im allgemeinen verbieten derartige Auflagen. Jedoch nicht den Ausstoß von Dämpfen in die Atmosphäre bei Kaminanordnungen. Bei einer relativ hohen Umgebungstemperatur von z. B. 24O C werden die Dämpfe im allgemeinen nicht kondensieren und sich niederschlagen, so daß keine sichtbaren Dampfwolken in Erscheinung treten. Wenn Jedoch die Umgebungstempe raturen niedriger liegen, werden die Dämpfe kondensieren und sich Dampfwolken bilden, welche dann an den Kaminanordnungen bemerkbar sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abgasreinigungsverfahren, insb. für Gasturbinenanlagen und eine vorteilhafte Einrichtung zu seiner Durchführung zu schaffen, durch welches bzw. welche sich die gasförmigen fldesigen oder partikelförmigen Verunreinigungssubstanzen, die in den Abgasen enthalten sind, wesentlich reduzieren lassen, wobei gleichzeitig das aufgrund des Dampfgehaltes der Abgase wiedergewonnene Wasser dazu ausgenutzt werden kann, um den Seheutzgehalt des Abgases weiter zu reduzieren. Die Erfindung besteht bei einem Verfahren der eingangs genannten Art darin, daß die Abgase durch Wasser in fein zerteilter Form abgeschreckt bzw. abgektihlt werden,- wobei die partikelförmigen Verunreinigungen und die in flüssiger (nicht verdampfter) Form vorliegenden Anteile des Wassers und der Verunreinigungseubstanzen aufgefangen und der vom Abgas mitgeführte Wasserdampf und die gasförmigen Verunreinigungen kondensiert und ebenfalls aufgefangen werden und daß schließlich das so gereinigte Abgas unter Herabsetzung seines Feuchtigkeitsgehaltes mit uIgebungs luft gemischt wird, bevor es in die Atmosphäre ausgestoßen wird.
  • Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß die eingangs erläuterten Schwierigkeiten beseitigt und die Verunreinigungssubstanzen auf verhältnismäßig einfache Weise aus dem Abgas entfernt werden können. Besonders vorteilhaft ist es hierzu, wenn das aufgefangene Wasser in Wärmetausch mit der angesaugten Umgebungsluft gebracht, zu deren Vorwärmung benutzt wird und nach AbkEhlung wieder als Abschreck- bzw. AbkUhlmedium des zu reinigenden Abgases dient. Die Temperatur des Wassers wird somit durch seinen Kontakt mit den Abgasen angehoben, so daß es, wenn es zum Wärmetausch herangezogen wird, die angesaugte Umgebungsluft aufwäret, seinerseits hierbei wiederum gekühlt wird, um dann in eine Sprdhkaamer o. dgl. und in einen Kondensator eingeleitet zu werden, wo es seine Eondensier und Kühlfunktionen wahrnehmen kann. Aus vorstehendem ergibt sich bereits, daß das Verfahren noch dadurch vervollkommnet werden kann, daß das aufgefangene Wasser, bevor es wieder in das Abgas eingesprüht wird, in einer Vorstufe in Wärmetausch mit dem bereits durchsprUhten Abgas gebracht wird, wobei weitere in Dampf- bzw. Gasform vorliegende, vom Abgas mitgeftihrte Anteile des Wassers und der Verunreinigungssubstanzen kondensiert und aufgefangen werden.
  • Eine besonders wirtschaftliche Arbeitsweise ergibt sich dadurch, daß das aufgefangene Wasser im Kreislauf geführt wird, daß ein Teil des Wassers mit den darin enthaltenen Verunreinigungen vom Kreislauf abgezogen-wird, um den Verunreinigungsgrad des zirkulierenden Wassers unterhalb eines Maximalwertes zu halten, und daß die durch Verdampfung und/oder Verschmutzung bedingten Verliste durch Frischwasser und/oder aufbereitetes Wasser ausgeglichen werden.
  • Gegenstand der Erfindung ist, wie erwähnt, auch eine vorteilhafte Einrichtung zur Durchfdhrung des erläuterten Verfahrens, welche in der Hauptsache dadurch gekennzeichnet ist, daß sie ein von den Abgasen durchströmtes Kammer- oder Kanalsystem aufweist mit Düsen zum Einspritzen des Wassers gegen das Abgas und mit einem Sammelraum, in welchem das Kondensat, die Verunreinigungen und ein Teil des eingespritzten Wassers auffangbar sind, daß weiterhin eine dem Eammer-oder Kanalsystem nachgeschaltete Wärmetauschanordnung vorgesehen ist mit einem Durchlaß für das Abgas, wobei Luftleitvorrichtungen zum Drücken von Umgebungsluft durch die Wärmetauschanordnung in den Durchlaß vorhanden sind, und daß schließlich ein das in der Reinigungskammeer aufgefangene Wasser und Kondensat im Kreislauf und durch die Wärmetauschanordnung und die Einstritzdtisen förderndes LeituRsystem vorgesehen ist.
  • Im folgenden werden das Verfahren nach der Erfindung sowie die Einrichtung zu seiner DurchfAhrung anhand der zwei AusfAhrungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert, in welcher zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Einrichtung zur Beseitigung von Feuchtigkeit und Luftverunreinigungssubstanzen aus Abgasen, welche das erfindungsgemäße Verfahren verwirklicht; Fig. 2 in perspektivischer Darstellung eine konetruttive AuefUhrung für eine Einrichtung nach Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt längs der Vertikalachse der Einrichtung nach Fig. 2. Die bevorzugte Ausfhrungsform nach Fig. 1 enthält eine Einrichtunrg 10 zur Wiedergewinnung von Wasserdampf, der in den Abgasen enthalten iet, und zur Ausnutzung des wiedergewonnenen Wassers zum Zwecke der Beseitigung von zusätzlichen Dämpfen und Verunreinigungssubstanzen aus den Abgasen. Die Einrichtung 10 besteht im wesentlichen aus einer Spruhkammer 12, einer Kondensiereinrichtung 14 und schließlich aus einem Gasmischer 16, wobei diese einzelnen Elemente in der aufgezählten Reihenfolge in Strömungsrichtung aufeinanderfolgen. Die einzelnen Bereiche bzw. Elemente sind voneinander abgeteilt durch Trennwände oder Entfeuchter 18 bzw. 20.
  • Die Sprühkammer 12, welche auch als SprUhkanal aufgefaßt werden kann, weist Düsenanordnungen 22 auf zum Einsprühen bzw. Einspritzen von Wasser in die Kammer in fein verteilter Form. Das Wasser wird im unteren Bereich der Kammer aufgefangen, und von hier über eine Leitung 23 von einer Pumpe zwecks Zurückführung in den Kreislauf abgezogen. Die Kammer iet weiterhin versehen mit einer Einlaßöffnung 25, welche einen Flansch mit in Strömungsrichtung sich konisch ver Ungenden Wänden aufweist und Wasserdampf enthaltene Abgase von einer z. B. mit Dampfeinspritzung arbeitenden Gasturbinenanlage (nicht dargestellt) erhält. Dies stellt ein besonders vorteilhafter Anwendungsfall dar, wenn auch die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist. Die Abgase treten in die Einrichtung 10 bei 25 ein und Durchströmen die Kammer 12 und die Bereiche 14 und 16, um dann schließlich in die Atmosphäre ausgestoßen zu werden.
  • Die Kondensieranordnung 14 ist mit einem geeigneten Kondensator der Oberflächenbauart 26 versehen, der zur Kühlung und Kondensierung des in den Abschnitt 14 eintretenden Dampfes bzw. Gases dient. Das sich bildende Kondensat wird am Boden der Kondensieranordnung gesammelt, und swar in einer Bodenwanne 14a, und von hier über Leitungen 27, 28 von einer Pumpe 29 abgezogen.
  • Im Gasmischbereich 16 ist ein mit Lamellen versehener Luft-Wasser-Wärmetauscher angeordnet und sind motorgetriebene Gebläse 31 vorgesehen, welche in Luftansaugöffnungen 32 angeordnet sind, wobei diese Luftansaugöffnungen in den enkrechten Wänden 33 liegen.
  • Diese Wände bilden den unteren Teil einer Schornstein- bzw. Kaminanordnung 34 (nur teilweise dargestellt), die zum AusetoBen des Abgases in die Atmosphäre dient.
  • Die lamellierten Wärmetausoher 30 sind fliissigkeitsmäßig zusammen geschaltet durch obere und untere Sammelleitungen 35 bzw 36. Die untere Sammelleitung 36 ist an die Pumpe 24 über eine Leitung 38 angeschlossen, während die obere Sammelleitung 35 mit einer Pumpe 40 über Leitungen 41 und 42 in Verbindung steht, wobei die genannten Sammelleitungen und Leitungen die Teile eines Wasserkreislaufsystems bilden.
  • An das eine Ende der schematisch angedeuteten Kondensator-Rohrschlangenanordnung 26 ist die Pumpe 40 angeschlossen, und zwar über die rechte Hälfte einer Wasserkammer 43, welche direkt unterhalb der Kondensieranordnung 14 und der Rohrschlangen 26 angeordnet ist. Der Kreislauf wir vervollständigt durch die Kondensieranordnung 14, welche mit dem anderen Ende der Rohrchlangenanordnung 26 flüssigkeitswäßig mit der linken Teilkammer der Wasserkammer 43 kommuniziert und durch den Verbindungskanal welche die zuletzt erwähnte Teilkammer mit der Düsenanordnung 22 verbindet.
  • Während des Betriebes werden die mit Wasserdampf beladenen Abgase in die SprWhkammer t2 durch die Einlaßöffnung 25 geleitet. Die Gase werden in direktem Kontakt mit dem Wasser gebracht, welches in fein zerteilter Form aus den SprahdEsen 22 austritt, wobei das Wasser das Gas abkühlt und die abzuscheidenden Verbrennungsprodukte auf den Abgasen in der vorstehend beschriebenen Weise beseitigt.
  • Das Maß der Gaskühlung in der SprUhkammer ist wesentlich so, daß ein Teil des in den Abgasen enthaltenen Wasserdampfes kondensiert und hierbei durch die SprUhetrahlen zum Boden der Kammer geleitet und dem Kreislauf des Systems 10 zugeführt wird. Wenn die Sprühstrahlen des Wasser im Kontakt mit den Abgasen kommen, bildet sich zusätzlicher Dampf unter Aufnahme von Verdampfungswärme, wobei dieser Dampf zusammen mit den Abgasen weitertransportiert wird zusammen mit anderen in den Abgasen enthaltenen Dämpfen, und zwar zur Kondensieranordnung 14. Die Trennwände bzw. Entfeuchter 18, welche die Sprühkammer von der Kondensieranordnung trennen, dienen dazu, vom Abgas mitgerissene Wassertröpfchen zurUckzuhalten, so daß sie sich in der Sprühkammer sammeln zusammen mit den nicht verdampften Anteilen des Sprühwassers, In der Sprühkammer 12 werden die Abgase von verunreinigenden Gasen und Festbestandteilen gereinigt. Der direkte Kontakt der Wasserstrahlen bewirkt eine scheuernde oder waschende Behandlung der Abgase, wodurch besondere Substanzen, insb. auch partikelförmige. entfernbar sind. Das Einspritzwasser wiederum verbindet sich mit den wasserlöslichen Gasen, wie z. B. S02 und S03, welche in de Abgasen enthalten sind, unter Bildung schwefliger Säure und Schwe felsäure, welche Säuren zusammen mit dem Einspritzwasser in der Kammer 12 gesammelt werden.
  • Die Abgase strömen von der Sprdhkammer 12 zur Kondensieranordnung 14, wo sie noch weiter gekühlt werden, während sie an der Rohrschlangenanordnung 26 vorbeistreichen. Mehr Wasser, so auch das in der Sprahkammer verdampfte, wird hierbei aus den Abgasen entfernt dadurch, daß es kondensiert und in der Bodenwanne 14aaufge fangen wird, wobei es über Leitung 27 und Pumpe 28 abgezogen wird.
  • Aus der Kondensierkammer 14 kommend passieren die Abgase eine weitere Trennwand bzw. den Entfeuchter 20, -der z. B. aus Xropfenfangblechen aufgebaut sein kann, wobei noch verbleibende Wasser tröpfchen entfernt werden, bevor das Abgas den Gasmischerbereich 16 erreicht. Auf Außentemperatur stehende Umgebungsluft wird in das Innere des Kamins 34 angesaugt und Aber die Wärmetauscher 30 in den Kanalabschnitt 16 von den Gebläsen 31 gefördert, damit ein Gemisch aus den Abgasen und der angesaugten Umgebungsluft gebildet wird. Die Wärmetauscher 30 wärmen die relativ ktihle Umgebunge luft auf, bevor sie mit den Abgasen gemischt wird.
  • Hierdurch werden die Abgase derart verdünnt, daß ihre relative Feuchtigkeit auf ehr niedrige Werte vermindert wird. Auf diese Weise haben die den Kamin 34 verlassenden Gase eine so niedrige relative Feuchtigkeit, daB sichtbare Dampfwolken auch an sehr kalten Tagen nicht gebildet werden können und die Möglichkeit von Feuchtigkeitsniederschlagsbildung praktisch ausgeschlossen ist.
  • Wie erwähnt, werden das Einspritzwasser und die aus den Abgasen entfernten Wasserdämpfe in der Kammer 12 gesammelt, um sie dem Kreislauf des Systems 10 wieder zuzuführen. Hierzu wird nur sehr wenig oder praktisch gar kein neues Wasser benötigt. Die Wasser temperatur ist relativ hoch aufgrund der hohen Temperatur der Abgase. Dieses heiße Wasser wird vom Boden der Kammer 12 durch die Pumpe 12 zu den Wärmetauschern 30 gefördert über die Leitung 38 und die untere Sammelleitung 36. In den Wärmetauschern 30 heizt das Wasser die angesaugte Umgebungsluft auf bzw. wird seinerseite durch die Miachlutt abgekühlt.
  • Nach Austritt aus den Wärmetauschern 30 wird das Wasser in der oberen Sammelleitung 35 gesammelt und zu dem Rohrschlangensystem 26 durch die Pumpe 40 ilber Rohrleitungen 41 und 42 gefördert.
  • In diesen Rohrschlangen kEhlt das Wasser das vorbeistreichende Abgas.
  • Nach Austritt aus den Wärmetauschrohren 26 wird das Wasser den DUsen 22 über Rohrleitung 44 zugeleitet, wobei die Düsen das Wasser gegen die vorbeistreichenden Abgase, welche in die Kammer 22 eintreten, einspritzen. Auf diese Weise ist das Kreislaufsystem fitr das am Grunde der Kammer 12 aufgefangene Wasser vervollständigt.
  • Das Wasser in diesem Kreislaufsystem wird auf einem geeigneten Verunreinigungsniveau dadurch gehalten, daß ein Teil des Wassers, das sich in der Kondensieranordnung 14 sammelt, abgezogen wird.
  • Das verunreinigte Wasser, welches die vom Abgas entfernten Verunreinigungssubstanzen enthält, wird von der Kondensieranordnung 14 über die Pumpe 29 und die Rohrleitungen 27 und 28 abgezogen und nicht dargestellten Abflüssen oder Aufbereitungsanlagen zugeführt.
  • Der den Auslaß der Pumpe 29 mit der Kreislaufleitung 42 verbindende Leitungsabechnitt 46 dient dazu, einen kleinen Teil des aus der Kondensieranordnung abgezogenen Wassers in das System surUckzufUhren, um Wasserverluste wieder auszugleichen, welche dadurch entstehen, daß ein Teil des eingeeprEhten Wassers vom Abgas nach Verdampfung mitgefUhrt wird innerhalb der Kammer 12. Der größte Anteil des verunreinigten Wassers jedoch wird über den Kanal 28 abgeführt.
  • Das erste AuffUllen des Kreislaufsystems mit Wasser geschieht Uber den Einlaßkanal 48 mit Ventil 49, worauf das Ventil 49 wieder geschlossen wird und der Betrieb im geschlossenen Kreislauf aufgenommen werden kann. Zueatswaeeer bzw. aufbereitetes Wasser kann durch Öffnung des Ventile 49 hinzugefUhrt werden, falls die Menge des zirkulierenden Wassers unter einen vorbestimmten Wert fällt.
  • Eine bevorsugte-konstruktive AusfUhrungsform ist in den Figuren 2 und 3 dargestellt.
  • Fig. 2 zeigt perspektivisch diese bevorzugte AuefUhrungsform, wobei ein großer Kaminschacht, allgemein mit 50 bezeichnet, das aus Fig. 1 ersichtliche Abgaskammer- bzw. Kanalsystei 10 enthält und zur Entfernung des Wasserdampfes und der Verschmutzungssubstanzen auf vorbeschriebene Weise dient.
  • Vorzugsweise ist der untere Bereich des Amins 50 mit lamellierten Wärmetauschröhren 52 versehen, welche vertikal und in Umfangs richtung mit Abstand zueinander so angeordnet sind, daß sie ein großes zylindrisches Gehäuse bilden, welches allgemein mit 53 bezeichnet ist. Hierbei bilden die Rohre 52 eine durchlässige Wärmetauscherwand und zugleich den unteren Bereich der Eaminanordnung 15 (vgl. Fig. 2).
  • Die Rohre 52 können in untere und obere Bereiche aufgeteilt sein, welche zwischen horizontalen, ringförmigen Sammelleitungen 54 und 55 bzw. 56 und 57 angeordnet sind, vgl. Fig. 3. Die Rohre und Sammelleitungen entsprechen den Wärmetauschern 30 und Sammelleitungen 35 und 36 aus Fig. 1.
  • Die Rohre 52 und Sammelleitungen 54 bis 57 sind zweckmäßig befestigt an und getragen von einem festen, zylindrischen, aus Stahl bestehendem Rahmen bzw. Gerüst, welches vertikal verlaufende Rahmenteile 60 und in Umfangsrichtung horizontal verlaufende Rahmenteil 61 aufweist, wobei die kreisförmigen Rahmenteile 61 peripher an den Außenseiten der Rohre 52 angeordnet sind, vgl. Fig. 2. Ein Teil des Trägerrahmens und der Wärmetauschrohre 52 sind in Fig. 2 herausgebrochen, um hierdurch die inneren Bereiche der Kaminanordnung 50 besser erkennbar zu machen. Die inneren Bereiche bilden im wesentlichen den Gasmischer 16, der bereits anhand der Fig. 1 beschrieben wurde. Hierbei ist der Gasmischer in den Fig. 2 und 3 mit 62 bezeichnet.
  • Der Stahlrahmen trägt weiterhin eine Kaminzwischenwand 63, welche sich in Richtung auf den Kamin schacht 64 verjüngt. Durch diesen Schacht 64 werden die Abgase in die Atmosphäre ausgestoßen.
  • Ein rechteckiges, kastenartiges Kanalsystem 66 erstreckt sich von der Außenseite des Kamin 50 bis in den inneren Gasmischerbereich 62 und durchdringt einen Teil der Wärmetauscherwandung 53. Las Kanalsystem hat eine mit einem Flansch versehene Einlaßöffnung 67 außerhalb des Kamins 50, durch welche die Abgase, von der mit Dampfeinspritsung arbeitenden Kraftwerksanlage kommend,eintreten und hat eine mit einem Flansch versehene Auslaßöffnung 68, welche mit dem Kamininneren kommuniziert, damit die Abgase in den Gasmischer eintreten können.
  • Das Kanalsystem 66 kann so ausgebildet sein, daß es als Gehäuse für eine Sprühkammer und einen Koadensierbereich in der oben beschriebenen Weise dienen kann (vgl. Fig. 1) oder aber das Kanalsystem kann lediglich eine Sprllhkammer 69 und einen Feuchtigkeitstrenner 70 umfassen, wie in Fig. 3 dargestellt.
  • Der Bodenbereich des Kanalsystema 66 ist mit der unteren Sammelleitung 57 über Rohrleitungen 71 und 72 verbunden, vgl. Fig. 3, wobei die Rohrleitungen 71 und 72 den Leitungen 23 und 38 aus Fig. 1 entsprechen. Auf ähnliche Weise wird über Rohrleitung 73 das Wasser zu den Einspritzdüsen 74 innerhalb der Kammer 79 von der obersten Sammelleitung 54 zugeführt, Am inneren Umfang der zylindrischen Wärmetauschrohr-Anordnung 52, 53 sind vier Reihen von LUfterflllgeln 76 angeordnet, welche den Gebläsen 31 aus Fig. 1 entsprechen. Die Lüfterflügel werden durch eine entsprechende Anzahl von Motoren 77 angetrieben, welche an der Außeneeite der Wärmetauschrohre 52 durch Halterahmen 78 in geeigneter Weise gelagert und befestigt sind, wobei die Halterahmen an die Rohre 52 z. B. angeschweißt sind.
  • Die LüfterflUgel werden jeweils umgeben von einem zylindrischen Gebläsegehäuse 79 und einer diese zylindrischen Teile haltenden Blechplattenanordnung 80, welche als Luftleitvorrichtungen die Umgebungsluft nach Vorbeistreichen an den Röhren 52 in den Gasmischbereich 62 lenken. Auf diese Weise werden durch die zylindrischen Gehäuseteile und die Blechplattenanordnung jeweils in mehreren Etagen übereinander angeordnete in Umfangsrichtung an einander gereihte Luftleitvorrichtungsteile gebildet, welche am inneren Umfang der Wärmetauscherwandung 53 angeordnet sind, wobei die Wandungsteile 80 in geeigneter Weise mit den Rahmenteilen 60 und 61 und/oder mit den Rohren 52 verbunden sind.
  • Die Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 2 und 3 ist ähnlich derjenigen nach Fig. 1. Mit Wassedämpfen beladene Abgase, welche durch das Kanalsystem 66 eintreten, werden unter Auswaschung bzw.
  • Säuberung in kontakt gebracht je mit relativ kohlen Wasserstrahlen aus den Düsen 74. Der Feuchtigkeitstrenner oder Abscheider 70 hält vom Abgas mitgerissene Wassertröpfchen zurück, während dieses Abgas durch die Trennwand 70 in Richtung auf den Gasmischer 62 durch die Auslaßöffnung 68 strömt.
  • Die Wärmetauschröhren bzw. Rohrschlangen 26 (Fig. 1) sind in Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 nicht dargestellt, obgleich sie rechter Hand der Trennwand 70 angeordnet werden können. In diesem Falle würden sie so wie anhand der Fig. 1 beschrieben arbeiten.
  • In dem Gasmischbereich 62 wird die Ungebungsluft den Abgasen bei gemischt während letztere die Öffnung 68 des Kanalsystems 66 durchströmen, wobei die relative Feuchtigkeit des Abgases verringert wird, so daß die Abgase nunmehr aus dem oberen Bereich 64 des Kamins ausgestoßen werden können. Die Umgebungsluft wird durch die Wärmetauscherwandung 53, bildet durch die einzelnen Wärmetauscherrohre 52, angesaugt und in das Innere 62 durch die Gebläse 76 gefördert.
  • Die Wasserstrahlen werden zusammen mit dem Kondenswasser und den mitgefUhrten Verunreinigungen am Boden des Kanalsystems 66 gesammelt (Fig. 3) und durch die Pumpe 82 über die Wärmetauschröhren 52 wieder in Umlauf gesetzt, wobei das Wasser zur Vorwärmung der angesaugten Umgebungsluft dient9 während letztere an der Wandung 53, 52 vorbeistreicht wie oben erläutert. Das Wasser wird seinerseits in den Röhren 52 durch die vorbeistreichende Umgebungsluft gekühlt und zurAckgefAhrt zu den Einspritzdüsen 74 innerhalb des Kanalsysteme 66 durch die Rohrleitungen 73.
  • Der relative Verunreinigungsgrad des zirkulierenden Wassers wird gesteuert dadurch, daß ein Teil des-im Kanalsystem 66 aufgeeammel ten Wassers oder des in der Kondensieranordnung 14 sich bildenden Kondenewaetere, falls eine solche verwendet, in der anhand der Fig. 1 im einzelnen erläuterten Weise abgezogen wird.
  • 3 Figuren 10 Ansprüche

Claims (10)

  1. Patentanspriiche 3 Verfahren zur Beseitigung von Wasserdampf und Verbrennungsprodukten, die als gasförmige, fld"ssige oder partikelförmige Verunreinigungs-Substanzen von Wasser aufnehn- oder lösbar sind, aus Abgasen mit hohem Feuchtigkeitsgehalt, insb. bei Gas turbinenanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß dbe Abgase durch Wasser in fein zerteilter Form abgeschreckt bzw. abgekühlt werden, wobei die partikelförmigen Verunreinigungen und die in flüssiger (nicht verdampfter) Form vorliegenden Anteile des Wassers und der Verunreinigungssubstanzen aufgefangen und der vom Abgas mitgeführte Wasserdampf und die gasförmigen Verunreinigungen kondensiert und ebenfalle aufgefangen werden und daß schließlich das so gereinigte Abgas unter HerabBetzung seines Feuchtigkeitsgehaltes mit Umgebungsluft gemischt wird, bevor es in die Atmosphäre ausgestoßen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgefangene Wasser, in Wärmetausch mit der angesaugten Umgebungsluft gebracht, zu deren Vorwärmung benutzt wird und nach Abkühlung wieder als Abschreck- bzw. AbkUhlmedium des zu reinigenden Abgases dient.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgefangene Wasser, bevor es wieder in das Abgas eingesprüht wird, in einer Vorstufe in Wärmetausch mit dem bereits durchsprühen Abgas gebracht wird, wobei weitere in Dampf- bzw.
    Gasform vorliegende, vom Abgas mitgeftihrte Anteile des Wassers und der Verunreinigungssubstanzen kondensiert und aufgefangen werden.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgefangene Wasser im Kreislauf geführt wird, daß ein Teil des Wassers mit den darin enthaltenen Verunreinigungen vom Kreislauf abgezogen wird, um den Verunreinigungsgrad des zirkulierenden Wassers unterhalb eines Maximalwertes zu halten, und daß die durch Verdampfung und/oder Verschmutzung bedingten Verluste durch Frischwasser und/oder auf bereitetes Wasser äusgeglichen werden0
  5. 5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein von den Abgasen durchströmtes Kammer-oder Kanalsystem aufweist mit Denen zum Einspritzen des Wasser8gegen das Abgas und mit einem Sammelraum, in welchem das Kondensat, die Verunreinigungen und ein Teil des eingespritzten Wassers auffangbar sind, daß weiterhin eine dem Kammer-oder Kanalsystem nachgeschaltete Wärmetausch Anordnung vorgesehen ist mit einem Durchlaß für das Abgas, wobei Luftleitvorrichtungen zum DrUcken von Umgebungsluft durch die Wärmetauschanordnung in den Durchlaß vorhanden sind, und daß schließlich ein das in der Reinigungskammer aufgefangene Wasser und Kondensat im Kreislauf und durch die Wärmetauschanordnung und die Einepritzdüeen förderndes Leitungssystem vorgesehen ist.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitvorrichtungen die Außenluft an saugende Gebläse aufweisen.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauschanordnung ein Röhrenwärmetauscher ist mit einen Innenraum umgebenden, Luftdurchtritiiszwischenräume definierenden Röhren in welchen sowohl das Abgas als auch die durch die Röhren vorgewärmte und durch deren Zwischenräume tretende Umgebungaluft leitbar ist.
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauschanordnung den unteren Bereich eines Abgaskamins bildet, dessen oberer, zum Ausstoßen des Abgases dienender Bereich eine kleinere Querschnittsfläche als der untere Bereich aufweist.
  9. 9. Einrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitvorrichtungen eine Vielzahl von Lüfterflügeln aufweisen, welch letztere am inneren Umfang des Röhrenwärmetauschers angeordnet sind.
  10. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterflügel jeweils von Luftleitwänden umgeben sind.
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