DE19502632C2 - Method for operating a flue gas desulfurization system for a lignite-dust-fired power plant - Google Patents

Method for operating a flue gas desulfurization system for a lignite-dust-fired power plant

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Rauchgasentschwefe­ lungsanlage für ein braunkohlenstaubgefeuertes Kraftwerk.The invention relates to a method for operating a flue gas desulfur system for a lignite-dust-fired power plant.

Für die Rauchgasentschwefelung eines braunkohlenstaubgefeuerten Kraftwer­ kes wird z. B. eine Suspension aus Branntkalk und sulfatangereichertem Kreis­ laufwasser hergestellt und über einen Gaswäscher in die SO2-haltigen Rauch­ gase eingebracht. Der Nachteil besteht darin, daß sich das im Branntkalk be­ findliche Magnesiumoxid bzw. Magnesiumhydroxid nahezu vollständig an der Reaktion mit dem im Rauchgas befindlichen SO2 beteiligt und als leichtlösliches Magnesiumsulfat MgSO4 im Kreislaufwasser angereichert wird. Die daraus re­ sultierende Erhöhung der Salzfracht bewirkt eine Verschlechterung des Wi­ rkungsgrades der Entschwefelung sowie der Gipsbildung. Die Entsorgung des Kreislaufwassers mit Aschen, die einen hohen Freikalkgehalt besitzen, ist nicht möglich, da sich daraus keine wasserbeständigen Stabilisate herstellen lassen.For the flue gas desulfurization of a brown coal dust-fired Kraftwer kes z. B. made a suspension of quick lime and sulfate-enriched circuit running water and introduced into the SO 2 -containing smoke gases via a gas scrubber. The disadvantage is that the magnesium oxide or magnesium hydroxide in the quick lime is almost completely involved in the reaction with the SO 2 in the flue gas and is enriched as easily soluble magnesium sulfate MgSO 4 in the circulating water. The resultant increase in the salt load leads to a deterioration in the efficiency of the desulfurization and the formation of gypsum. It is not possible to dispose of the circulating water with ashes that have a high free lime content, since they cannot be used to produce water-resistant stabilizers.

Die bekannten Maßnahmen, wie z. B. Fällen, Sedimentieren oder Eindampfen, erfordern jedoch erhebliche Aufwendungen an technischen und technologi­ schen Mitteln.The known measures such. B. precipitation, sedimentation or evaporation, however, require considerable expenditure on technical and technological means.

Bekannt ist ein Verfahren zur Entschwefelung von Rauchgasen, bei dem sul­ fatangereichertes Kreislaufwasser einer Rauchgasentschwefelungsanlage in Verbindung mit einer Kalksuspension dem Wäscher zugesetzt wird (DE 33 35 947). Dies hat eine erhöhte Grießbildung und eine schlechte Gips­ qualität zur Folge.A method for desulfurizing flue gases is known, in which sul fat - enriched circulation water of a flue gas desulfurization plant in Connection with a lime suspension is added to the washer (DE 33 35 947). This has increased grit formation and poor plaster quality results.

Außerdem wird bei der sehr breit angegebenen Spannweite des pH-Wertes von unter 7, vorzugsweise 4-6,5, nicht verhindert, daß sich im Absorber enthaltene Magnesium-Verbindungen mit dem Schwefeloxid der Rauchgase zu Magnesi­ umsulfat umsetzen.In addition, the very broad range of pH values from below 7, preferably 4-6.5, does not prevent the absorber from being contained Magnesium compounds with the sulfur oxide of the flue gases to magnesi implement sulfate.

Ein wirkungsvoller Entschwefelungsprozeß, insbesondere bei hohem Schwefel­ dioxidgehalten der Rauchgase, kann hiermit nicht erreicht werden.An effective desulfurization process, especially with high sulfur the flue gases contain dioxide, cannot be achieved with this.

Weiterhin bekannt ist ein Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxiden aus einem Gasstrom, bei dem dem Entschwefelungsprozeß zusätzlich Magnesium­ oxid oder -hydroxid zugeführt wird (DE 24 21 423). A method for removing sulfur oxides from is also known a gas stream in which the desulfurization process also contains magnesium oxide or hydroxide is supplied (DE 24 21 423).  

Dadurch findet eine Erhöhung der Alkalität des Prozesses statt, was im Wä­ schersumpf zu pH-Werten < 6,5 führt. Das Verfahren entspricht dem Doppelal­ kaliverfahren, wobei die Reaktivität des Systems erhöht werden soll. Die ange­ gebenen pH-Werte von 5,5-10 beziehen sich verfahrensbedingt ausschließlich auf die dosierte Absorbenssuspension vor der angeführten Skrubbereinheit.This leads to an increase in the alkalinity of the process, which occurs in the wash shear sump leads to pH values <6.5. The procedure corresponds to the double potash process, whereby the reactivity of the system should be increased. The ange Given pH values of 5.5-10 refer exclusively to the process on the dosed absorbent suspension in front of the listed scrubber unit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Salzfracht unter besonderer Be­ achtung des Sulfatgehaltes und des Magnesiumanteils stabil auf einem mög­ lichst niedrigem Niveau zu halten.The invention has for its object the salt load with special loading attention to the sulfate content and the magnesium content stable on one poss as low as possible.

Durch eine Vielzahl langjähriger und aufwendiger Versuche wurde überra­ schenderweise gefunden, daß der pH-Wert der Suspension im Sumpf des Wä­ schers und in den unteren Sprühebenen durch mengenmäßige Erhöhung des Kalkmilchanteiles in der Suspension und des Verhältnisses Suspension/Rauch­ gas größer 6,5 gesteuert in Abhängigkeit vom SO2-Gehalt des Rauchgases ein­ gestellt wird und daß entsprechend dem eingestellten pH-Wert Oxidationsluft mit einem Sauerstoffüberschuß gesteuert eingebracht wird, derart, daß kein Magnesi­ umoxid bzw. Magnesiumhydroxid in Lösung geht.Through a large number of long-term and complex experiments, it was surprisingly found that the pH of the suspension in the bottom of the washer and in the lower spray levels was controlled by increasing the quantity of lime milk in the suspension and the suspension / flue gas ratio greater than 6.5 in Dependence on the SO 2 content of the flue gas is set and that in accordance with the adjusted pH value, oxidation air is introduced with an excess of oxygen in such a way that no magnesium oxide or magnesium hydroxide goes into solution.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeich­ nung zeigt den Gaswäscher im Prinzip.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment. The drawing The principle shows the gas scrubber.

Der Gaswäscher 1 weist den Eintritt 2 für das Rauchgas 3 und den Austritt 4 für das Reingas 5 auf. In den Sumpf 6 des Gaswäschers 1 ist die Leitung 7 für die Kalkmilch-Kreislaufwasser-Suspension 8 und die Kreislaufleitung 9 eingebun­ den. Die Kreislaufleitung 9 ist über die Pumpe 10 mit den im Gaswäscher 1 an­ geordneten Sprühebenen 11; 12; 13 verbunden. In den Gaswäscher 1 ist die Luftleitung 14 eingebunden.The gas scrubber 1 has the inlet 2 for the flue gas 3 and the outlet 4 for the clean gas 5 . In the sump 6 of the scrubber 1 , the line 7 for the milk of lime-circulating water suspension 8 and the circuit line 9 is included in the. The circuit line 9 is via the pump 10 with the arranged in the gas scrubber 1 at spray levels 11 ; 12 ; 13 connected. The air line 14 is integrated in the gas scrubber 1 .

Die Wirkungsweise ist folgende:
Im Sumpf 6 des Gaswäschers 1 wird der pH-Wert der Suspension 8 auf einen Wert von 7 bis 7,2 durch erhöhte Zugabe von Kalkmilch eingestellt. Um den pH-Wert gezielt in den unteren Sprühebenen 13 ebenfalls auf einen höheren Wert einzustellen, wird mengenmäßig das Verhältnis Suspension/Rauchgas gesteuert erhöht, indem die erhöhte Zuführung der Suspension 8 in die unter­ sten Sprühebenen 13 durch entsprechende Pumpensteuerung gesichert wird. Durch den so eingestellten pH-Wert wird die Reaktion des Magnesiumoxids bzw. Magnesiumhydroxids maximal gehemmt, so daß diese nicht in Lösung ge­ hen [Mg(OH)2 + SO2 + 1/2O2 H2OMgSO4 + H2O].The mode of action is as follows:
In the sump 6 of the gas scrubber 1 , the pH of the suspension 8 is adjusted to a value from 7 to 7.2 by increased addition of milk of lime. In order to adjust the pH value in the lower spray levels 13 likewise to a higher value, the ratio of suspension / flue gas is increased in a controlled manner by the increased supply of the suspension 8 in the lower spray levels 13 being secured by appropriate pump control. The reaction of the magnesium oxide or magnesium hydroxide is maximally inhibited by the pH value set in this way, so that it does not go into solution [Mg (OH) 2 + SO 2 + 1 / 2O 2 H 2 OMgSO 4 + H 2 O].

Bei höheren pH-Werten ist die Oxidationsluft 15 mit einem solchen Sauer­ stoffüberschuß einzubringen, daß das im Gaswäscher 1 entstehende CaSO3 auch sicher zu CaSO4 oxidiert wird.At higher pH values, the oxidation air 15 is introduced with an excess of oxygen such that the CaSO 3 formed in the gas scrubber 1 is also safely oxidized to CaSO 4 .

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

  • 1. Durch die Anhebung des pH-Wertes im Wäscherkreislauf wird der Wir­ kungsgrad der Entschwefelungsanlage erhöht.1. By raising the pH value in the laundry cycle, we become Degree of desulphurization increased.
  • 2. Durch die Senkung des MgSO4-Gehaltes wird die Salzfracht des Wäscher­ kreislaufes verringert und damit der Wirkungsgrad der Entschwefelungsan­ lage sowie die Gipsbildung verbessert.2. By lowering the MgSO 4 content, the salt load of the scrubber cycle is reduced and thus the efficiency of the desulfurization system and the formation of gypsum are improved.
  • 3. Das sulfatreduzierte REA-Abwasser ist zur Stabilisatherstellung aus Aschen mit hohen Freikalkgehalten verwendbar.3. The sulphate-reduced REA wastewater is made from ashes for the stabilization usable with high free lime contents.
Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of the reference symbols used

11

Gaswäscher
gas scrubber

22

Eintritt
entry

33

Rauchgas
flue gas

44

Austritt
exit

55

Reingas
clean gas

66

Sumpf
swamp

77

Leitung
management

88th

Kalkmilch-Kreislaufwasser-Suspension
Lime-cycle water suspension

99

Kreislaufleitung
Circuit line

1010

Pumpe
pump

1111

Sprühebene
spraying plane

1212

Sprühebene
spraying plane

1313

Sprühebene
spraying plane

Claims (1)

1. Verfahren zum Betreiben einer Rauchgasentschwefelungsanlage für ein braun­ kohlenstaubgefeuertes Kraftwerk, wobei eine Suspension aus Branntkalk und sulfatangereichertem Kreislaufwasser verwendet und in den Sumpf und die Sprühebenen eines Gaswäschers eingebracht wird, gekennzeichnet dadurch, daß der pH-Wert der Suspension im Sumpf des Wäschers und in den unteren Sprühebenen durch mengenmäßige Erhöhung des Kalkmilchanteiles in der Suspension und des Verhältnisses Suspension/Rauchgas größer 6,5 gesteuert in Abhängigkeit vom SO2-Gehalt des Rauchgases eingestellt wird und daß ent­ sprechend dem eingestellten pH-Wert Oxidationsluft mit einem Sauerstoffüber­ schuß gesteuert eingebracht wird, derart, daß kein Magnesiumoxid bzw. Magnesium­ hydroxid in Lösung geht.1. A method for operating a flue gas desulfurization system for a brown coal-dust-fired power plant, wherein a suspension of quicklime and sulfate-enriched circuit water is used and introduced into the sump and the spray levels of a gas scrubber, characterized in that the pH of the suspension in the sump of the scrubber and in the lower spray levels is controlled by increasing the amount of lime milk in the suspension and the ratio of suspension / flue gas greater than 6.5 in dependence on the SO 2 content of the flue gas, and in that the pH value is adjusted by introducing oxidizing air with an excess of oxygen , such that no magnesium oxide or magnesium hydroxide goes into solution.
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