DE19502066A1

DE19502066A1 - Lime suspension prodn. for flue gas desulphurisation

Info

Publication number: DE19502066A1
Application number: DE1995102066
Authority: DE
Inventors: Helmut Ziehe; Juergen Pfeiffer
Original assignee: VEAG Vereinigte Energiewerke AG
Current assignee: VEAG Vereinigte Energiewerke AG
Priority date: 1995-01-16
Filing date: 1995-01-16
Publication date: 1996-08-01

Abstract

In the prodn. of a hydrated lime suspension for flue gas desulphurisation in a fossil fuel-fired power station, by slaking burnt lime with sulphate-enriched circuit water from the entire desulphurisation system equipped with a gas scrubber, the novelty is that (a) the circuit water (30) is bled from the gas scrubber circuit in controlled manner in accordance with the water requirements of lime slaking and wash wetting; (b) the bled water is fed via a hydrocyclone (9) into a thickener (10); (c) the solids-enriched sub-stream (38) from the funnel of the thickener (10) is supplied for ash wetting; and (d) the clear phase from the thickener (10) is supplied as low sulphate content slaking water (32) to the slaking unit (15).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kalkhydrat-Suspension für die Rauchgasentschwefelung eines fossil gefeuerten Kraftwerkes.The invention relates to a method for producing a Lime hydrate suspension for flue gas desulfurization fossil-fired power plant.

Bekannt ist es, zur Rauchgasentschwefelung eines Kraftwerkes eine wäßrige Kalkhydrat-Suspension herzustellen und über einen Gaswäscher der Entschwefelungsanlage in die SO₂-halti gen Rauchgase einzubringen.It is known for the desulfurization of flue gas in a power plant produce an aqueous lime hydrate suspension and over a gas scrubber of the desulfurization plant in the SO₂ halti against smoke gases.

Zum Löschen von Branntkalk wird sulfatarmes Wasser verwendet (z. B. DE 37 14 092), so daß eine wesentlich verbesserte Reak tivität sowie günstige Stöchiometrie beim Entschwefelungspro zeß eintreten. Die Verwendung von Branntkalk setzt jedoch voraus, daß der Branntkalk mit Frischwasser (sulfatarmes Wasser) gelöscht werden muß. (G. Pohl: "Der Einfluß von SO₄-Io nen beim Löschen von Weißkalk", ZKG 8 (1955), S. 393 ff). Die Verwendung von Frischwasser für den Löschprozeß erfordert jedoch neben dem Bedarf für Spülprozesse bei der Rauchgasent schwefelung (Tropfenabscheider, Gipswäsche) einen zusätzli chen Frischwasserbedarf.Low-sulfate water is used to extinguish quicklime (e.g. DE 37 14 092), so that a significantly improved reactivity and favorable stoichiometry occur during the desulfurization process. However, the use of quicklime presupposes that the quicklime must be extinguished with fresh water (low sulfate water). (G. Pohl: "The influence of SO₄ ions when erasing white lime", ZKG 8 (1955), p. 393 ff). The use of fresh water for the extinguishing process, however, requires an additional fresh water requirement in addition to the need for rinsing processes in flue gas desulphurization (droplet separators, gypsum scrubbing).

Dadurch wird die maximal zuführbare Frischwassermenge im Kreislauf überschritten, so daß eine zusätzliche Menge an Kreislaufwasser entsorgt werden müßte.As a result, the maximum amount of fresh water that can be fed in Cycle exceeded, so an additional amount of Circulation water would have to be disposed of.

Wird jedoch sulfatangereichertes Wasser zum Löschen des Branntkalkes verwendet, so tritt eine Vergrießung ein. Aus diesem Grunde ist Wasser mit einem Sulfatgehalt größer 300 mg/l zum Löschen von Branntkalk als ungeeignet eingestuft worden. (U. Wittneben: "Untersuchungen der Partikeleigen schaften suspendierter Kalkhydrate", ZKG 10 (1980), S. 26).However, if sulfate-enriched water is used to extinguish the If quicklime is used, grit will occur. Out for this reason, water with a sulfate content greater than 300 mg / l classified as unsuitable for extinguishing quicklime been. (U. Wittneben: "Investigations of the particle's own of suspended lime hydrates ", ZKG 10 (1980), p. 26).

Bekannt ist weiterhin, Branntkalk mit im Kreislauf geführten, sulfatangereichertem Wasser zu löschen und zur Suspension verdünnt dem Rauchgaswäschersumpf zuzuführen (P4402773.7). Die Bildung von Vergrießung wird hier bewußt hingenommen.It is also known that quicklime with circulated, to delete sulfate-enriched water and to suspend diluted to the flue gas scrubber sump (P4402773.7). The formation of grit is consciously accepted here.

Es wurde schon vorgeschlagen, sulfatangereichertes Kreislauf-Was ser mit Kalkhydrat-Suspension zur Fällung des Magnesiumsulfates zu behandeln und das so erzeugte sulfatarme Reaktionsprodukt zum Löschen des Branntkalkes zu verwenden (P 44 18 478.6). It has already been suggested that sulfate-enriched circulation-what water with lime hydrate suspension to precipitate the Treat magnesium sulfate and the low sulfate so produced Use reaction product to extinguish the quicklime (P 44 18 478.6).

Dabei wird bewußt hingenommen, daß die Rückführung des entstehenden Magnesiumhydroxides in den Wäscher-Kreislauf erfolgt. Das hat zur Folge, daß die Sulfatbilanz des gesamten Kreislaufes nicht reduziert wird. Darüber hinaus ist ein erheblicher Anlageumfang erforderlich.It is consciously accepted that the repatriation of the resulting magnesium hydroxide in the scrubber cycle he follows. As a result, the sulfate balance of the whole Circulation is not reduced. In addition, is a considerable investment scope required.

Es besteht daher das Problem, dem Löschprozeß entweder ent sprechend große Mengen an unbelastetem Frischwasser zur Verfügung zu stellen oder stärker sulfathaltige Wässer aufzu bereiten. Die Wasserbilanz der Anwendung schränkt die Möglich keit der Einspeisung von Frischwasser häufig erheblich ein.There is therefore the problem of either deleting the process speaking large amounts of unpolluted fresh water To make available or to add more sulfate-containing water prepare. The water balance of the application limits the possibilities of fresh water is often significantly reduced.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, sulfatarmes Wasser für das Löschen des Branntkalkes zu erzeugen und gleichzeitig das Magnesiumhydroxid mit geringem Aufwand auszuschleusen.The invention is therefore based on the object of low sulfate To produce water for the extinguishing of the quicklime and at the same time the magnesium hydroxide with little effort eject.

Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß das sulfatan gereicherte Kreislaufwasser zur vollständigen oder teilweisen Deckung des Wasserbedarfs für das Löschen des Branntkalkes und für das Anfeuchten von Asche in Abhängigkeit vom Wasseranspruch des zu löschenden Kalkhydrats und der anzufeuchtenden Asche aus dem Kreislauf des Gaswäschers über einen Hydrozyklon gesteuert ausgeschleust und in einen Eindicker gefördert wird, wobei ein feststoffangereicherter Teilstrom aus dem Trichter des Eindickers für die Ascheanfeuchtung und die Klarphase aus dem Eindicker als sulfatarmes Löschwasser in die Löschanlage gefördert wird.This is achieved in that the sulfatane according to the invention enriched circulating water for full or partial Covering the water requirements for the extinguishing of the quicklime and for moistening ash depending on the Water requirements of the hydrated lime and the ash to be moistened from the circuit of the gas scrubber ejected via a hydrocyclone and into one Thickener is promoted, being a solids-enriched Partial flow from the funnel of the thickener for the Ash moistening and the clear phase from the thickener than low-sulfate extinguishing water is conveyed into the extinguishing system.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt das Anlageschema für die Herstellung der Kalkhydrat-Suspension.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment explained. The corresponding drawing shows the system diagram for the production of the hydrated lime suspension.

Der Gaswäscher 1 weist den Rohgaskanal 2, den Reingaskanal 3, die Düsenebenen 4 und den Wäschersumpf 5 auf. In den Wäschersumpf 5 ist die Wäscher-Suspensions-Leitung 6 eingebunden und über die Pumpe 7 mit der Düsenleitung 8 und dem Hydrozyklon 9 verbunden. The gas scrubber 1 has the raw gas duct 2 , the clean gas duct 3 , the nozzle levels 4 and the scrubber sump 5 . The scrubber suspension line 6 is integrated into the laundry sump 5 and connected to the nozzle line 8 and the hydrocyclone 9 via the pump 7 .

Die Düsenleitung 8 ist mit den Düsenebenen 4 verbunden. Der Hydrozyklon 9 ist einerseits über die Eindickerleitung 42 in den Eindicker 10 und andererseits über die Leitung 43 in den Wäschersumpf 5 eingebunden. Der Überlauf 12 des Eindickers weist die Löschwasserleitung 13 auf und ist über die Pumpe 14 in die Löschanlage 15 eingebunden.The nozzle line 8 is connected to the nozzle levels 4 . The hydrocyclone 9 is integrated on the one hand via the thickener line 42 into the thickener 10 and on the other hand via the line 43 into the scrubber sump 5 . The overflow 12 of the thickener has the extinguishing water line 13 and is integrated into the extinguishing system 15 via the pump 14 .

Der Ausgang der Löschanlage 15 weist die Leitung 16 mit Pumpe 41 auf. Die Leitung 16 ist einerseits über die Leitung 20 mit dem Eindicker 10 und andererseits über die Leitung 51 mit dem Behälter 47 verbunden.The outlet of the extinguishing system 15 has the line 16 with the pump 41 . The line 16 is connected on the one hand via the line 20 to the thickener 10 and on the other hand via the line 51 to the container 47 .

Der Ausgang des Behälters 47 ist mit der Leitung 50 einerseits über die Leitung 20 in den Eindicker 10 und ande rerseits über die Leitung 21 in den Wäschersumpf 5 eingebunden.The outlet of the container 47 is connected to the line 50 on the one hand via the line 20 in the thickener 10 and on the other hand via the line 21 in the laundry sump 5 .

Der Trichter 11 des Eindickers 10 ist über die Förderleitung 22 mit der Filterpresse 23 verbunden, die die Schurre 25 und die Leitung 24 zur Ascheanfeuchtung aufweist. In den Eindicker 10 ist die Fällungsmittelleitung 19 eingebunden. In die Löschanlage 15 ist die Frischwasserleitung 17 sowie die Branntkalkleitung 18 eingebunden.The hopper 11 of the thickener 10 is connected via the conveyor line 22 to the filter press 23 , which has the chute 25 and the line 24 for moistening the ash. The precipitant line 19 is integrated in the thickener 10 . The fresh water line 17 and the quicklime line 18 are integrated into the extinguishing system 15 .

Die Wirkungsweise ist folgende:
Sulfatangereichertes Wasser 28; 30; 52 aus dem Wäschersumpf 5 gelangt in den Hydrozyklon 9 und über dessen Überlauf 12 in den Eindicker 10. Aus dem Unterlauf 44 des Hydrozyklons 9 wird die feststoffangereicherte Suspension 46 zur Gipsentwäs serung abgefördert. In den Eindicker 10 wird aus der Löschan lage 15 Kalkhydrat-Suspension 35; 48 über die Leitung 20 ein gebracht. Dadurch reagieren Kalkhydrat-Suspension 35; 48 und sulfatangereichertes Wasser 52 zu Gips und Magnesiumhydroxid. Fällungsmittel 31 wird über die Leitung 19 in den Eindicker 10 als Sedimentationshilfe eingebracht. Der im Trichter 11 des Eindickers 10 abgesetzte Schlamm 38 gelangt über die För derleitung 22 auf die Filterpresse 23. Über die Schurre 25 wird der Filterkuchen 39 und über die Leitung 24 Filtrat 40 zur Ascheanfeuchtung abgefördert. The mode of action is as follows:
Sulfate-enriched water 28 ; 30 ; 52 passes from the laundry sump 5 into the hydrocyclone 9 and via its overflow 12 into the thickener 10 . From the underflow 44 of the hydrocyclone 9 , the solids-enriched suspension 46 is removed for gypsum removal. In the thickener 10 from the Löschan layer 15 hydrated lime suspension 35 ; 48 brought on line 20 . As a result, hydrated lime suspension 35 ; 48 and sulfate-enriched water 52 to gypsum and magnesium hydroxide. Precipitant 31 is introduced via line 19 into the thickener 10 as a sedimentation aid. The settled in the hopper 11 of the thickener 10 sludge 38 passes through the För derleitung 22 to the filter press 23rd The filter cake 39 is removed via the chute 25 and the filtrate 40 is conveyed via line 24 to the ash moistening.

Es ist ebenso möglich, den Schlamm 38 direkt zur Ascheanfeuchtung zu verwenden. Das im Eindicker 10 erzeugte sulfatarme Löschwasser 32 gelangt über dessen Überlauf 12, die Löschwasserleitung 13 und die Pumpe 14 in die Löschanlage 15. Mit dem sulfatarmen Löschwasser 32 und dem über die Brannt kalkleitung 18 eingebrachten Branntkalk wird die konzentrierte Kalkhydrat-Suspension 35 hergestellt.It is also possible to use the sludge 38 directly for moistening the ash. The low-sulfate extinguishing water 32 generated in the thickener 10 reaches the extinguishing system 15 via its overflow 12 , the extinguishing water line 13 and the pump 14 . The concentrated lime hydrate suspension 35 is produced with the low-sulfate extinguishing water 32 and the quicklime introduced via the quicklime line 18 .

Das sulfatangereicherte Wasser 52 aus dem Oberlauf des Hydro zyklons 9 gelangt über die Leitung 49 und die konzentrierte Kalkhydrat-Suspension 35 über die Leitung 51 in den Behälter 47. Im Behälter 47 wird die konzentrierte Kalkhydrat-Suspen sion 35 auf die Einsatzkonzentration zur Kalkhydrat-Suspensi on 48 verdünnt.The sulfate-enriched water 52 from the upper reaches of the hydro cyclone 9 passes via line 49 and the concentrated hydrated lime suspension 35 via line 51 into the container 47 . In the container 47 , the concentrated lime hydrate suspension 35 is diluted to the use concentration for the lime hydrate suspension 48 .

Wahlweise wird konzentrierte Kalkhydrat-Suspension 35 oder Kalkhydrat-Suspension 48 in den Eindicker 10 gefördert. Im Bedarfsfall wird über die Frischwasserleitung 17 Frischwasser 33 zugegeben. Die Kalkhydrat-Suspension 48 wird über die Leitung 50 in den Wäschersumpf 5 gefördert.Either concentrated lime hydrate suspension 35 or lime hydrate suspension 48 is conveyed into the thickener 10 . If necessary, fresh water 33 is added via the fresh water line 17 . The hydrated lime suspension 48 is conveyed via line 50 into the laundry sump 5 .

Das Verhältnis sulfatarmes Wasser 32 und Frischwasser 33 wird ebenso wie das Verhältnis des sulfatangereicherten Wassers 28 als Teilstrom 29 über die Leitung 8 in die Düsenebene 4 und als Teilstrom 30 in den Eindicker 10 über die Steuergröße Wasserbilanz gesteuert. The ratio of low-sulfate water 32 and fresh water 33 , like the ratio of sulfate-enriched water 28, is controlled as partial stream 29 via line 8 into nozzle level 4 and as partial stream 30 in thickener 10 via the control variable water balance.

Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:The following advantages are achieved by the invention:

1. It is now possible to add sulfate-enriched water like this prepare that for the deletion of quicklime too use is without having to accept disadvantages (Grit, plaster quality).
2. The resulting magnesium hydroxide is no longer in the Washer cycle promoted so that a sulfate is avoided. It is easily possible to enrich the sulfate in the To control the sense of optimal process control.
3. A separate treatment of sulphate contaminated water not applicable.
4. The precipitated sulfates in the form of calcium sulfate must can not be separated, but can in the suspension remain.
5. A separate provision of lime hydrate suspension for the precipitation is not necessary.
6. The water balance of the subsequent process will because of the circulation of sulfate-enriched water not polluted, which optimizes the amount of waste water will.
7. The necessary for the production of ash stabilizers low sulfate concentration can be achieved at the same time.

BezugszeichenlisteReference list

1 Gaswäscher
2 Rohgaskanal
3 Reingaskanal
4 Düsenebene
5 Wäschersumpf
6 Wäscher-Suspensions-Leitung
7 Pumpe
8 Düsenleitung
9 Hydrozyklon
10 Eindicker
11 Trichter
12 Überlauf
13 Löschanwasserleitung
14 Pumpe
15 Löschanlage
16 Suspensionsleitung
17 Frischwasserleitung
18 Branntkalkleitung
19 Fällungsmittelleitung
20 Leitung
21 Leitung
22 Förderleitung
23 Filterpresse
24 Leitung
25 Schurre
26 Rohgas
27 Reingas
28 Wäschersuspension
29 Düsensuspension
30 sulfatangereichertes Wasser
31 Fällungsmittel
32 Löschwasser
33 Frischwasser
34 Kalkhydrat
35 konzentrierte Kalkhydrat Suspension
36
37
38 Schlamm
39 Filterkuchen
40 Filtrat
41 Pumpe
42 Eindickerleitung
43 Leitung
44 Unterlauf
45 Leitung
46 feststoffangereicherte Suspension
47 Behälter
48 Kalkhydrat-Suspension
49 Leitung
50 Leitung
51 Leitung
52 sulfatangereichertes Wasser 1 gas washer
2 raw gas duct
3 clean gas channel
4 nozzle level
5 laundry sump
6 Washer suspension line
7 pump
8 nozzle line
9 hydrocyclone
10 thickeners
11 funnels
12 overflow
13 Extinguishing water pipe
14 pump
15 extinguishing system
16 suspension line
17 Fresh water pipe
18 quicklime pipe
19 Precipitation line
20 line
21 line
22 delivery line
23 filter press
24 line
25 chute
26 raw gas
27 clean gas
28 laundry suspension
29 Nozzle suspension
30 sulfate-enriched water
31 precipitant
32 extinguishing water
33 fresh water
34 hydrated lime
35 concentrated lime hydrate suspension
36
37
38 mud
39 filter cakes
40 filtrate
41 pump
42 Thickening line
43 line
44 underflow
45 line
46 solids-enriched suspension
47 containers
48 Lime hydrate suspension
49 line
50 line
51 line
52 sulfate-enriched water

Claims

1.Procedure for the production of a hydrated lime suspension for the flue gas desulfurization of a fossil-fired power plant, wherein sulfate-enriched circuit water from the overall system of the flue gas desulfurization system provided with a gas scrubber is used and is introduced with quicklime into an extinguishing system, characterized in that the sulfate-enriched circuit water ( 30 ) to completely or partially cover the water requirements for extinguishing the quicklime and for moistening ash depending on the water demand of the hydrated lime ( 34 ) and the ash to be moistened from the circuit of the gas scrubber ( 1 ) via a hydrocyclone ( 9 ) in a controlled manner and is conveyed into a thickener ( 10 ), a solids-enriched partial stream ( 38 ) from the hopper of the thickener ( 10 ) for the ash moistening and the clear phase from the thickener ( 10 ) as low-sulfate extinguishing water ( 32 ) into the extinguishing system ( 15 ) is promoted.

2. The method according to claim 1, characterized in that fresh lime hydrate suspension ( 48 ) is metered in more than stoichiometrically into the thickener ( 10 ) for the precipitation of sulfate and magnesium.

3. The method according to claim 1, characterized in that precipitants ( 31 ) are metered into the thickener ( 10 ) as a sedimentation aid.

4. The method according to claim 1, characterized in that the solids-enriched partial stream ( 38 ) is passed through a filter press ( 23 ).