DE19826228C2

DE19826228C2 - Verfahren und Anordnung zum Schutz von Kühlturm-Schaleninnenseiten, insbesondere von mit Reingas aus einer Rauchgasentschwefelungsanlage beaufschlagten Kühltürmen vor der Einwirkung stark saurer Niederschläge

Info

Publication number: DE19826228C2
Application number: DE19826228A
Authority: DE
Inventors: Michael Schmidt; Andreas Sparmann; Detlef Lemke; Bernd Titze
Original assignee: Vattenfall Europe Generation AG and Co KG
Current assignee: Vattenfall Europe Generation AG and Co KG
Priority date: 1998-06-05
Filing date: 1998-06-05
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2018-06-06
Also published as: PL333495A1; HU9901842D0; PL192419B1; HU224763B1; HUP9901842A2; GR990100177A; GR1003777B; DE19826228A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Schutz von Kühl turm-Schaleninnenseiten, insbesondere von mit Reingas aus einer Rauchga sentschwefelungsanlage beaufschlagten Kühltürmen vor der Einwirkung stark saurer Niederschläge.

Es ist gemäß VGB Kraftwerkstechnik 71(1991), Heft 12 bekannt, daß es bei der Nachrüstung von bestehenden Braunkohlenkraftwerken mit Rauchgasent schwefelungsanlagen aus technischer, ökologischer und wirtschaftlicher Sicht sinnvoll war, daß die gereinigten Rauchgase (Reingase) mit den Kühlturm schwaden vermischt in die Atmosphäre abgegeben werden. Dazu werden die Reingase aus der REA in Rohrleitungen durch neu erstellte Öffnungen in der aus Stahlbeton bestehenden Kühlturmschale in den Kühlturm (DE 43 40 654 A1) geleitet. Hier werden die Reingase über Verteilungseinrichtungen mit dem aufsteigenden Kühlturmschwaden durchmischt.

Nachteilig dabei ist, daß die Reingase noch einen begrenzten SO₂-Gehalt sowie SO₃-Aerosole aufweisen und somit eine merkliche Ansäuerung des Kühlturm schwadens und ein saurer Niederschlag entsteht, wobei der Stahlbeton des Kühlturmes sehr aggressiv belastet wird.

Weiterhin ist bekannt, daß während der Anlaufphase die aufsteigenden Reinga se in einem Kühlturm mit einem Luftstrom durch einen im Randbereich der Kühlturmschale ausgebildeten Bypaß (DE 195 21 161 C1) von der Innenwand der Kühlturmschale ferngehalten werden. Um den aufsteigenden Rauch gasstrom wird ein rohrförmiger umhüllender Mantel aus Umgebungsluft auf grund der Injektorwirkung der in dem Kühlturm eintretenden Rauchgase er zeugt.

Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß die Schaleninnenseiten der Kühltürme ausschließlich während der Anlaufphase vor den Rest-SO₂-Gehalten sowie den Schwefelsäureaerosolen geschützt werden. Dieser entstehende saure Nieder schlag wirkt somit während des gesamten Prozesses auf den Stahlbeton und besonders im oberen Bereich des Kühlturmes.

Außerdem ist gemäß VGB Kraftwerkstechnik 76(1996), Heft 1 bekannt, daß die Schaleninnenseiten von Kühltürmen ertüchtigt werden, indem man sie mit ei nem Epoxid-Oberflächenschutzschichtsystem versieht.

Nachteilig dabei ist, daß aufgrund der angesäuerten Kühlturmschwaden und des daraus entstehenden Niederschlages bestimmter Temperatur diese Epoxid- Oberflächenschutzsysteme nur für einen geringen Zeitraum eine gewisse Schutzwirkung gewährleisten. Des weiteren ist die Alterung der Beschichtung und somit die Nutzungsdauer von der Güte der Verarbeitung und der Qualität der angewendeten Beschichtungsstoffe abhängig.

In der DE 33 14 678 A1 ist ein Verfahren zur Rauchgasentschwefelung vor zugsweise für Alt-Kraftwerke bekannt, wobei das gewaschene Rauchgas aus der Rauchgasentschwefelungsanlage über einen großflächigen Verteiler in Bo dennähe des Kühlturms eingeleitet wird. Dabei beträgt der Austrittsquerschnitt des Verteilers ein Vielfaches des einleitenden Rauchgasquerschnittes. Der sich bildende kreisförmige Innenraum sammelt die dort anfallenden Wassertropfen und ermöglicht es, diese Wassermengen dem Rauchgasentschwefelungsprozeß ohne Berührung zum Kühlturmwasser zurückzuführen.

Nachteilig dabei ist, daß sich die Erfindung nur die Aufgabe stellt, ein Ausreg nen von sauren Tröpfchen in unmittelbarer Nähe, d. h. außerhalb des Kühltur mes zu vermeiden, indem eine nochmalige Absorption (durch Besprühung) im Kühlturm nachgeschaltet wird und durch ein Abregnen von sauren Tropfen im unteren Kühlturminneren der Austrag von Säure über den Kühlturm nicht mög lich ist.

Nachteiligerweise betrachtet die DE 33 14 678 A1 nicht den Säureinhalt des Rauchgases, der absorptiv (durch Besprühen) nicht abbaubar ist, jedoch die Hauptursache für die acide Belastung der Kühlturminnenschale bei einer Rauchgasabführung über den Kühlturm nach einer Rauchgasentschwefelungs anlage ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zu schaffen, indem die Schaleninnenseiten von Kühltürmen vor sauren Nieder schlägen geschützt werden, die aus Rest-SO₂-Gehalten und Schwefelsäureae rosolen des Reingases aus der Rauchgasentschwefelungsanlage entstehen.

Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß während des Kühlturm- Betriebes ein Benetzungsmedium kontinuierlich und/oder diskontinuierlich mit tels eines Besprühungssystems als Kühlturminnenwandablauf über die Kühl turm-Schaleninnenseiten geführt wird.

Zur Realisierung ist ein Benetzungsmedium über eine Steigleitung einer an der oberen Schaleninnenwand des Kühlturms angeordneten Beaufschlagungsein richtung zugeführt und gleichmäßig über die Innenwand derart verteilt, daß sich eine Flüssigkeitsschicht als Kühlturminnenwandablauf ausbildet.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll nachstehend die Erfindung näher er läutert werden. Die Zeichnung zeigt das Anlagenschema für die Kühlturmbenet zung mit einem Kühlturm von einer Höhe von 113 m und einem Kronendurch messer von 40 m.

Ein Kühlturm weist im Kühlturmaustrittsbereich 1 eine mit Düsen 2 bestückte Ringleitung 3 an einer Druckerhöhungspumpe 4 und einer Steigleitung 5 auf. Dabei ist die Ringleitung 3 als GFK-Rohr mit DN 35 ausgebildet. An der Ringleitung 3 sind die Düsen 2 im Abstand von ca. 0,25 m angeordnet. Die Druckerhöhungspumpe 4 ist in den Parametern so ausgebildet, daß in der Ringleitung 3 ein Druck von 1 bar sowie 50 m³/h auftreten. Die Steigleitung 5 ist als PE-Rohr ausgeführt und überbrückt eine Höhendifferenz von 113 m im Inne ren des Kühlturmes. Der Betrieb der Benetzungseinrichtung ist an den Kühl turmbetrieb gebunden. Bei Außerbetriebnahme des Kühlturmes entleeren sich die Ringleitung 3 und die Steigleitung 5 selbständig.

Die Wirkungsweise ist folgende:
Während des Kühlturm-Betriebes, der mit Reingas aus einer Rauchgasent schwefelungsanlage beaufschlagt wird, wird ein Benetzungsmedium kontinuier lich und/oder diskontinuierlich mittels eines Besprühungssystems als Kühlturm innenwandablauf über die Kühlturm-Schaleninnenseiten geführt. Das Benet zungsmedium wird über eine düsenbestückte Ringleitung 3, eine Druckerhö hungspumpe 4 sowie eine Steigleitung 5 geleitet. Die Druckerhöhungspumpe 4 wird aus dem Feuerlöschnetz gespeist. Der Betrieb des Besprühungssystems wird an den Kühlturmbetrieb gebunden. Bei neutralem pH-Wert der Kühlturmin nenwand wird die Benetzung außer Betrieb gesetzt. Als Benetzungsmedium wird Kühlkreislaufwasser und/oder Zusatzwasser zum Kühlkreislaufwasser und/oder behandeltes Abschlämmwasser verwendet. Bei Außerbetriebnahme des Kühlturmes werden sowohl die Ringleitung 3 als auch die Steigleitung 5 selbständig entleert.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird erreicht:

1. Das Benetzungsmedium puffert die niedergeschlagene Schwefelsäure und verdünnt die sich bildende SO₄ ²⁺-konzentration des Wandinnenniederschla ges. Somit werden die Baustoffe Beton und Stahl vor dem durch Säure und Sulfat indiziertem Zerfall geschützt.
2. Kostenaufwendige Reparaturanstriche an der Kühlturminnenschale werden nur nach sehr langen Betriebsphasen erforderlich oder können ganz entfal len.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1

Kühlturmaustrittsbereich

2

Düsen

3

Ringleitung

4

Druckerhöhungspumpe

5

Steigleitung

Claims

1. Verfahren zum Schutz von Kühlturm-Schaleninnenseiten, insbesondere von mit Reingas aus einer Rauchgasentschwefelungsanlage beaufschlagten Kühl türmen vor der Einwirkung stark saurer Niederschläge, wobei während des Kühlturmbetriebes ein Benetzungsmedium kontinuierlich und/oder diskontinu ierlich mittels eines Besprühungssystems in den Kühlturm eingesprüht wird, gekennzeichnet dadurch, dass das Benetzungsmedium als Kühlturminnenwandablauf über die Kühlturm- Schaleninnenseiten geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Betrieb des Besprühsystems an den Kühlturm betrieb gebunden wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass bei neut ralem pH-Wert der Kühlturminnenwand die Benetzung außer Betrieb gesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass als Benet zungsmedium Kühlkreislaufwasser und/oder Zusatzwasser zum Kühlturmkreis laufwasser und/oder behandeltes Abschlämmwasser verwendet wird.

5. Anordnung zum Schutz von Kühlturm-Schaleninnenseiten, insbesondere von mit Reingas aus einer Rauchgasentschwefelungsanlage beaufschlagten Kühl türmen vor der Einwirkung stark saurer Niederschläge, gekennzeichnet dadurch, dass ein Benetzungsmedium über eine Steigleitung (5) einer an der oberen Schaleninnenwand des Kühlturms angeordneten Beaufschlagungseinrichtung zugeführt und gleichmäßig über die Innenwand derart verteilt wird, dass sich eine Flüssigkeitsschicht als Kühlturminnenwandablauf ausbildet.

6. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass der Kühlturmin nenwandablauf aus dem Spül-/Benetzungsmedium und dem mit Schadstoffen angereicherten Wrasen zusammengesetzt ist.

7. Anordnung nach Anspruch 5 und 6, gekennzeichnet dadurch, dass die Be aufschlagungseinrichtung als Ringleitung (3) ausgebildet ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, dass die Ringleitung (3) mit auf die Kühlturminnenwand gerichteten Auslassöffnungen versehen ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, dass die Auslassöff nungen als Düsen (2) oder dergleichen ausgebildet sind.