-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Strom aus schwefelwasserstoffhaltigen Abgasen, insbesondere aus der Erdgasindustrie.
-
Abgase, insbesondere Abgase aus der Erdgasindustrie, werden häufig ohne weitere Verwertung einfach abgefackelt, d. h. beim Austritt des Abgases aus einem Kamin oder Rohr in die Umwelt werden diese ohne energetische Verwertung verbrannt. Die entsprechende Menge Kohlendioxid wird hierbei an die Umwelt abgegeben.
-
Diese Abgase enthalten Schwefelwasserstoff und sind daher für eine energetische Verwertung problematisch, aber grundsätzlich interessant.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, das bzw. die eine energetische Nutzung schwefelwasserstoffhaltiger Abgase ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von Strom aus schwefelwasserstoffhaltigen Abgasen, insbesondere aus der Erdgasindustrie. Die Vorrichtung umfasst eine Stromerzeugungseinrichtung, in der zugeführte schwefelwasserstoffhaltige Abgase, vorzugsweise unter Zuführung von Luft, verbrannt werden, wobei die bei der Verbrennung freiwerdende Energie zumindest teilweise zur Stromerzeugung eingesetzt wird.
-
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen insbesondere darin, dass die schwefelwasserstoffhaltigen Gase nicht mehr ungenutzt entweichen, sondern dass sie energetische verwertet werden, indem sie zur Stromerzeugung eingesetzt werden.
-
Eine Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass die Stromerzeugungseinrichtung einen Dampferzeuger umfasst, der Teil des thermodynamischen Kreislaufes eines Dampfkraftprozesses ist, der wiederum eine dem Dampferzeuger nachgeschaltete Dampfturbine und einen der Dampfturbine nachgeschalteten Kondensator umfasst. In dem Dampferzeuger erfolgt die Verbrennung der schwefelwasserstoffhaltigen Abgase und die freiwerdende Energie wird zumindest teilweise zur Dampferzeugung eingesetzt. Ferner ist zur Stromerzeugung ein von der Dampfturbine angetriebener Generator vorgesehen. In der Vorrichtung kann auch vorgesehen sein, den Dampf zumindest teilweise abzuzweigen und einer thermischen Nutzung zuzuführen, beispielsweise zu Heiz- bzw. Erwärmungszwecken. In diesem Fall ist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Vorrichtung zur Erzeugung von Strom und Dampf aus schwefelwasserstoffhaltigen Abgasen, insbesondere aus der Erdgasindustrie.
-
Alternativ oder additiv kann die Stromerzeugungseinrichtung eine Gasturbine und/oder einen Gasmotor umfassen, wobei zur Stromerzeugung ein von der Gasturbine und/oder dem Gasmotor angetriebener Generator vorgesehen ist.
-
Weiter können gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Messeinrichtung zur Ermittlung der Zusammensetzung der schwefelwasserstoffhaltigen Abgase vor der Verbrennung und eine Auswertungseinrichtung zum Vergleich der ermittelten Zusammensetzung mit einer vorgegebenen Zusammensetzung oder einer vorgegebenen Zusammensetzungsbandbreite vorgesehen sein. In diesem Fall ist es zweckmäßig, ferner eine Steuereinrichtung und eine Zuführeinrichtung für Erdgas und/oder anderen Stoffen, insbesondere Gasen, vorzusehen. Die Steuereinrichtung ist derart ausgebildet und eingerichtet, dass sie bei einem von der Auswertungseinrichtung ermittelten Abweichen von der vorgegebenen Zusammensetzung oder Zusammensetzungsbandbreite einen zur Korrektur erforderlichen zusätzlicher Anteil an Erdgas und/oder anderen Stoffen, insbesondere Gasen, ermittelt und den schwefelwasserstoffhaltigen Abgasen vor der Verbrennung über die Zuführeinrichtung zumischt. Dadurch lässt sich sicherstellen, dass eine für die Vorrichtung und insbesondere für die darin vorgesehene Verbrennung der Abgase möglichst optimale Zusammensetzung der zu verbrennenden Abgase vorliegt.
-
Beispielsweise kann die vorgegebene Zusammensetzung oder die vorgegebene Zusammensetzungsbandbreite der schwefelwasserstoffhaltigen Abgase folgende Anteile in Molprozent vorsehen:
Schwefelwasserstoff: 1% bis 10%, insbesondere 3% bis 7%, vorzugsweise etwa 6%, und/oder
Kohlendioxid: 10% bis 90%, insbesondere 60% bis 70%, vorzugsweise etwa 65%, und/oder
Stickstoff: 0,0% bis 2,0%, insbesondere 0,2% bis 0,6%, vorzugsweise etwa 0,4%, und/oder
Methan: 0,1% bis 65%, insbesondere 12% bis 20%, vorzugsweise etwa 16%, und/oder
Ethan: 0,1% bis 20%, insbesondere 2% bis 8%, vorzugsweise etwa 5%, und/oder
Kohlenwasserstoffe (C4 bis C9): 0,01% bis 40%, insbesondere 4% bis 10%, vorzugsweise etwa 7%.
-
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Vorrichtung eine Rauchgasentschwefelung umfasst, die bei der Verbrennung der schwefelwasserstoffhaltigen Abgase entstehende Verbrennungsgase reinigt, wobei Gips entsteht. Da die Verbrennungsabgase einen im Vergleich zu üblichen Verbrennungsabgasen sehr hohen Schwefeldioxidanteil haben, kann es zweckmäßig sein, eine mehrstufige Rauchgasentschwefelung vorzusehen, vorzugsweise eine mehrstufige im Kalkwäscheverfahren arbeitende Rauchgasentschwefelung. Weiter kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Gipswerk umfassen, das den bei der Rauchgasentschwefelung entstehenden Gips zur Herstellung von Gipsprodukten einsetzt, beispielsweise bei der Herstellung von Gipskartonplatten und/oder Fertiggipsmischungen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dann eine Vorrichtung zur Erzeugung von Strom und Gips aus schwefelwasserstoffhaltigen Abgasen, insbesondere aus der Erdgasindustrie.
-
Das vorgenannte Gipswerk kann derart eingerichtet sein, dass es seinen Bedarf an elektrischer Energie ganz oder teilweise aus der Stromerzeugung durch die Verbrennung der schwefelwasserstoffhaltigen Abgase deckt. Auch kann das Gipswerk derart eingerichtet werden, dass es seinen Wärmebedarf ganz oder teilweise den bei der Verbrennung der schwefelwasserstoffhaltigen Abgase entstehenden Verbrennungsgasen und/oder den Stromerzeugungs-Prozessen, insbesondere dem thermodynamischen Kreislauf des Dampfkraftprozesses, entnimmt. Ist vorgesehen, den Wärmebedarf ganz oder teilweise dem Dampfkraftprozess zu entnehmen, so kann dies dadurch erfolgen, dass Dampf über eine Abzweigung direkt dem Gipswerk zu Heiz- bzw. Erwärmungszwecken zugeführt wird. Beispielsweise kann der Dampf zur Erwärmung der Trocknungs- und/oder Kalziniereinrichtungen des Gipswerks eingesetzt werden. Wird auch der Dampf thermisch genutzt, so ist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Vorrichtung zur Erzeugung von Strom, Gips und Dampf aus schwefelwasserstoffhaltigen Abgasen, insbesondere aus der Erdgasindustrie. Ein wesentlicher Vorteil hierbei ist, dass sich auf diese Weise eine Kohlendioxidabgabe des Gipswerks an die Umwelt vermeiden lässt.
-
Die vorstehend anhand der erfindungsgemäßen Vorrichtung genannten Vorteile lassen sich auch mit dem nachfolgend beschrieben Verfahren erreichen. Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung mit diesem Verfahren betrieben. Das Verfahren ist ein Verfahren zur Erzeugung von Strom aus schwefelwasserstoffhaltigen Abgasen, insbesondere aus der Erdgasindustrie, bei dem die schwefelwasserstoffhaltigen Abgase einer Stromerzeugungseinrichtung zugeführt und dort, vorzugsweise unter Zuführung von Luft, verbrannt werden. Die bei der Verbrennung freiwerdende Energie wird zumindest teilweise zur Stromerzeugung eingesetzt.
-
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Stromerzeugungseinrichtung einen Dampferzeuger umfasst, der Teil des thermodynamischen Kreislaufes eines Dampfkraftprozesses ist, der wiederum eine dem Dampferzeuger nachgeschaltete Dampfturbine und einen der Dampfturbine nachgeschalteten Kondensator umfasst. In dem Dampferzeuger erfolgt die Verbrennung der schwefelwasserstoffhaltigen Abgase. Die hierbei freiwerdende Energie wird zumindest teilweise zur Dampferzeugung eingesetzt. Die Stromerzeugung erfolgt schließlich durch einen von der Dampfturbine angetriebenen Generator. Es kann auch vorgesehen sein, den Dampf zumindest teilweise abzuzweigen und einer thermischen Nutzung zuzuführen, beispielsweise zu Heiz- bzw. Erwärmungszwecken. In diesem Fall ist das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zur Erzeugung von Strom und Dampf aus schwefelwasserstoffhaltigen Abgasen, insbesondere aus der Erdgasindustrie.
-
Alternativ oder additiv kann die Stromerzeugungseinrichtung auch eine Gasturbine und/oder einen Gasmotor umfassen. Die Stromerzeugung erfolgt in diesem Fall durch einen von der Gasturbine und/oder dem Gasmotor angetriebenen Generator.
-
Weiter kann gemäß einer Weiterbildung vorgesehen sein, dass, die Zusammensetzung der schwefelwasserstoffhaltigen Abgase vor der Verbrennung gemessen und mit einer vorgegebenen Zusammensetzung oder einer vorgegebenen Zusammensetzungsbandbreite verglichen wird. Bei einem Abweichen von der vorgegebenen Zusammensetzung oder Zusammensetzungsbandbreite wird ein zur Korrektur erforderlicher zusätzlicher Anteil an Erdgas und/oder anderen Stoffen, insbesondere Gasen, ermittelt und den schwefelwasserstoffhaltigen Abgasen vor der Verbrennung zugemischt. Dadurch lässt sich sicherstellen, dass eine für das Verfahren und insbesondere für die dabei vorgesehene Verbrennung der Abgase möglichst optimale Zusammensetzung der zu verbrennenden Abgase vorliegt.
-
Beispielsweise kann die vorgegebene Zusammensetzung oder die vorgegebene Zusammensetzungsbandbreite der schwefelwasserstoffhaltigen Abgase folgende Anteile in Molprozent vorsehen:
Schwefelwasserstoff: 1% bis 10%, insbesondere 3% bis 7%, vorzugsweise etwa 6%, und/oder
Kohlendioxid: 10% bis 90%, insbesondere 60% bis 70%, vorzugsweise etwa 65%, und/oder
Stickstoff: 0,0% bis 2,0%, insbesondere 0,2% bis 0,6%, vorzugsweise etwa 0,4%, und/oder
Methan: 0,1% bis 65%, insbesondere 12% bis 20%, vorzugsweise etwa 16%, und/oder
Ethan: 0,1% bis 20%, insbesondere 2% bis 8%, vorzugsweise etwa 5%, und/oder
Kohlenwasserstoffe (C4 bis C9): 0,01% bis 40%, insbesondere 4% bis 10%, vorzugsweise etwa 7%.
-
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die bei der Verbrennung der schwefelwasserstoffhaltigen Abgase entstehenden schwefeldioxidhaltigen Verbrennungsabgase einer Rauchgasentschwefelung zugeführt werden. Da die Verbrennungsabgase einen im Vergleich zu üblichen Verbrennungsabgasen sehr hohen Schwefeldioxidanteil haben, kann es zweckmäßig sein, eine mehrstufige Rauchgasentschwefelung vorzusehen, vorzugsweise eine mehrstufige im Kalkwäscheverfahren arbeitende Rauchgasentschwefelung. Das bei der Rauchgasentschwefelung entstehende Gips wird einem Gipswerk zugeführt zur Herstellung von Gipsprodukten, beispielsweise Gipskartonplatten und/oder Fertiggipsmischungen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dann ein Verfahren zur Erzeugung von Strom und Gips aus schwefelwasserstoffhaltigen Abgasen, insbesondere aus der Erdgasindustrie.
-
Das vorgenannte Gipswerk kann seinen Bedarf an elektrischer Energie ganz oder teilweise aus der Stromerzeugung durch die Verbrennung der schwefelwasserstoffhaltigen Abgase decken. Auch kann vorgesehen werden, dass das Gipswerk seinen Wärmebedarf ganz oder teilweise den bei der Verbrennung der schwefelwasserstoffhaltigen Abgase entstehenden Verbrennungsgasen und/oder den Stromerzeugungs-Prozessen, insbesondere dem thermodynamischen Kreislauf des Dampfkraftprozesses, entnimmt. Ist vorgesehen, den Wärmebedarf ganz oder teilweise dem Dampfkraftprozess zu entnehmen, so kann dies dadurch erfolgen, dass Dampf abgezweigt und direkt dem Gipswerk zu Heiz- bzw. Erwärmungszwecken zugeführt wird. Beispielsweise kann der Dampf zur Erwärmung der Trocknungs- und/oder Kalziniereinrichtungen des Gipswerks eingesetzt werden. Wird auch der Dampf thermisch genutzt, so ist das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zur Erzeugung von Strom, Gips und Dampf aus schwefelwasserstoffhaltigen Abgasen, insbesondere aus der Erdgasindustrie. Ein wesentlicher Vorteil hierbei ist, dass sich auf diese Weise eine Kohlendioxidabgabe des Gipswerks an die Umwelt vermeiden lässt.
-
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
-
2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
-
3 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
-
Einander entsprechende Teile und Komponenten sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
-
1 bis 3 zeigen drei verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung. Die Figuren verdeutlichen anhand des jeweiligen Ausführungsbeispiels sowohl die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Erzeugung von Strom aus schwefelwasserstoffhaltigen Abgasen 3 aus der Erdgasindustrie 2 als auch das Verfahrens 1, mit dem diese Vorrichtung betrieben wird. Selbstverständlich sind Verfahren 1 und Vorrichtung 1 auch für schwefelwasserstoffhaltige Abgase 3 aus anderen Quellen einsetzbar.
-
Im ersten Ausführungsbeispiel nach 1 werden die ankommenden schwefelwasserstoffhaltigen Abgase 3 zunächst einer Abgasmischeinrichtung 17 zugeführt, deren Aufgabe die Bereitstellung eines Abgases 3 ist, dessen Zusammensetzung einer vorgegebenen Zusammensetzung entspricht bzw. innerhalb einer vorgegebenen Zusammensetzungsbandbreite liegt. Beispiele für diese vorgegebene Zusammensetzung bzw. Zusammensetzungsbandbreite wurden vorstehend in der allgemeinen Beschreibung bereits angegeben.
-
Die Abgasmischeinrichtung 17 umfasst eine Messeinrichtung 12, mit der die Zusammensetzung der ankommenden schwefelwasserstoffhaltigen Abgase 3 ermittelt wird. Weiter umfasst die Abgasmischeinrichtung 17 eine Auswertungseinrichtung 13, die die ermittelte Zusammensetzung mit der vorgegebenen Zusammensetzung bzw. der vorgegebenen Zusammensetzungsbandbreite vergleicht.
-
Ferner umfasst die Abgasmischeinrichtung 17 eine Steuereinrichtung 14 und eine Zuführeinrichtung 15 für Erdgas und/oder anderen Stoffe, insbesondere Gase. Die Steuereinrichtung 14 ermittelt bei einem von der Auswertungseinrichtung 13 ermittelten Abweichen von der vorgegebenen Zusammensetzung oder Zusammensetzungsbandbreite einen zur Korrektur erforderlichen zusätzlichen Anteil an Erdgas und/oder anderen Stoffen, und sie wirkt derart mit der Zuführeinrichtung 15 zusammen, dass der ermittelte zur Korrektur erforderliche Anteil an Erdgas und/oder anderen Stoffen dem schwefelwasserstoffhaltigen Abgas 3 als Zumischgas 16 vor der Verbrennung über die Zuführeinrichtung 15 zumischt wird.
-
Anschließend werden die gegebenenfalls hinsichtlich ihrer Zusammensetzung korrigierten schwefelwasserstoffhaltigen Abgase 3 einer Stromerzeugungseinrichtung 4 zugeführt. Die Stromerzeugungseinrichtung 4 im Ausführungsbeispiel nach 1 umfasst einen thermodynamischen Kreislauf 11 eines Dampfkraftprozesses. Hierzu umfasst die Stromerzeugungseinrichtung einen Dampferzeuger 6, dem das Abgas 3 zugeführt wird. In dem Dampferzeuger 6 werden die schwefelwasserstoffhaltigen Abgase 3 verbrannt, unter Zuführung von Luft 5. Die freiwerdende Energie wird im Dampferzeuger 6 zumindest teilweise zur Dampferzeugung eingesetzt.
-
Die Stromerzeugungseinrichtung 4 umfasst ferner eine Dampfturbine 7, die dem Dampferzeuger 6 nachgeschaltet ist. Der Dampfturbine 7 wird der von dem Dampferzeuger 6 erzeugte Dampf 10 zugeführt. Die Dampfturbine 6 wiederum ist mit einem Generator 8 gekoppelt, der von der Dampfturbine 6 zur Erzeugung von Strom 24 angetrieben wird. Der erzeugte Strom 24 kann in ein öffentliches Stromnetz 25 eingespeist und/oder elektrischen Verbrauchern zur Verfügung gestellt werden.
-
Weiter umfasst die Stromerzeugungseinrichtung 4 einen Kondensator 9, der der Dampfturbine 7 nachgeschaltet ist, d. h. nach Durchströmen der Dampfturbine 7 wird der Dampf 10 dem Kondensator 9 zugeführt. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um einen luftgekühlten Kondensator 9.
-
Nach dem Kondensieren im Kondensator 9 wird die kondensierte Flüssigkeit und/oder noch vorhandener Dampf wieder dem Dampferzeuger 6 zugeführt, der thermodynamische Kreislauf 11 des Dampfkraftprozesses ist damit geschlossen.
-
Alternativ ist es auch möglich, den thermodynamischen Kreislauf 11 zu unterbrechen und nach dem Prinzip der klassischen Kraft-Wärme-Kopplung die im Dampf nach Durchströmen der Dampfturbine 7 noch enthaltene thermische Energie anderweitig zu nutzen, beispielsweise für Heizzwecke im Rahmen von Nah- oder Fernwärmeeinrichtungen. In diesem Fall muss dem thermodynamischen Kreislauf 11 des Dampfkraftprozesses der Stormerzeugungseinrichtung 4 zum Ausgleich vor dem Dampferzeuger 6 Wasser zugeführt werden, d. h. es liegt kein Kreislaufprozess im eigentlichen Sinn mehr vor. Diese Alternative ist in den Figuren nicht dargestellt.
-
Bei der Verbrennung der schwefelwasserstoffhaltigen Abgase 3 im Dampferzeuger 6 entstehen Verbrennungsgase 18. Diese werden einer Rauchgasentschwefelung 19 zugeführt, dort gereinigt und anschließend als gereinigtes Abgas 20 abgegeben, beispielsweise direkt an die Umwelt, es können aber auch weitere Abgasreinigungsschritte nach- oder vorgeschaltet sein.
-
Die Verbrennungsgase weisen aufgrund des Schwefelwasserstoffgehalts der Ausgangsgase im Vergleich zu Verbrennungsabgasen bekannter Anlagen einen sehr hohen Schwefeldioxidanteil auf. Dementsprechend muss eine hierfür geeignete Rauchgasentschwefelung 19 vorgesehen sein, beispielsweise eine mehrstufigen Rauchgasentschwefelung, vorzugsweise eine mehrstufige im Kalkwäscheverfahren arbeitende Rauchgasentschwefelung 19. Das für die Rauchgasentschwefelung erforderliche Wasser kann bei einem im Meernähe gelegenen Standort der Vorrichtung mittels Meerwasserpumpen dem Meer entnommen werden.
-
Bei der Rauchgasentschwefelung 19 entsteht Gips 21, der einem Gipswerk 22 zur Herstellung von Gipsprodukten 23 zugeführt wird. Beispielsweise werden in diesem Gipswerk 22 Gipskartonplatten oder Fertiggipsmischungen unter Verwendung des Gipses 21 hergestellt.
-
Das Gipswerk 22 ist derart ausgebildet und eingerichtet, dass es seinen Bedarf an elektrischer Energie ganz oder teilweise aus dem von der Stromerzeugungseinrichtung 4 erzeugten Strom deckt, d. h. das Gipswerk 22 stellt einen der vorgenannten elektrischen Verbraucher dar, denen die Stromerzeugungseinrichtung 4 den aus der Verbrennung der schwefelwasserstoffhaltigen Abluft erzeugten Strom 24 zur Verfügung stellt.
-
Weiter deckt das Gipswerk 22 seinen Wärmebedarf ganz oder teilweise dadurch, dass es Dampf 26 aus dem vorstehend beschriebenen thermodynamischen Kreislauf 11 des Dampfkraftprozesses der Stormerzeugungseinrichtung 4 abzweigt und diesem abgezweigten Dampf 26 Wärmeenergie zu Erwärmungs- und/oder Heizzwecken entzieht. Beispielsweise kann der abgezweigte Dampf 26 auf diese Weise zum Kalzinieren des Gipses 21 und/oder zum Trocknen von Gipskartonplatten im Gipswerk 22 eingesetzt werden.
-
Nach dieser thermischen Nutzung kann der abgezweigte Dampf 26 freigesetzt oder anderweitig genutzt werden. In diesem Fall muss dem thermodynamischen Kreislauf 11 des Dampfkraftprozesses der Stormerzeugungseinrichtung 4 zum Ausgleich Wasser zugeführt werden. Oder der abgezweigte Dampf 26 wird nach der thermischen Nutzung wieder in den thermodynamischen Kreislauf 11 des Dampfkraftprozesses der Stormerzeugungseinrichtung 4 zurückgeführt, so dass dieser Kreislauf im Wesentlichen hinsichtlich des Dampfes weiterhin geschlossen ist. Die Weiterführung des abgezweigten Dampfes 26 nach der thermischen Nutzung und die gegebenenfalls erforderliche Zuführung von Wasser in den thermodynamischen Kreislauf 11 sind in 1 nicht dargestellt.
-
Das zweite Ausführungsbeispiel nach 2 und das dritte Ausführungsbeispiel nach 3 entsprechen hinsichtlich der Abgaszuführung und der Abgasmischeinrichtung 17 dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass hierfür auf die vorausgehenden Ausführungen zu 1 verwiesen wird.
-
Die zweite und dritte Ausführungsform unterscheiden sich jedoch in der verwendeten Stromerzeugungseinrichtung 4 vom ersten Ausführungsbeispiel. Anstelle eines Dampfkraftprozesses umfasst die Stromerzeugungseinrichtung 4 im zweiten Ausführungsbeispiel eine Gasturbine 27 und im dritten Ausführungsbeispiel ein Gasmotor 28, jeweils mit vorgeschaltetem Kompressor 31 für die zugeführte Abluft 3. Dieser Gasturbine 27 bzw. diesem Gasmotor 28 werden die wiederum gegebenenfalls hinsichtlich ihrer Zusammensetzung korrigierten schwefelwasserstoffhaltigen Abgase 3 zugeführt und in der Gastrubine 27 bzw. dem Gasmotor 28 verbrannt, unter Zuführung von Luft 5. Die Gasturbine 27 bzw. der Gasmotor 28 sind mit einem Generator 8 gekoppelt, der von der Gasturbine 27 bzw. dem Gasmotor 28 zur Erzeugung von Strom 24 angetrieben wird. Der erzeugte Strom 24 kann wiederum wie im ersten Ausführungsbeispiel nach 1 in ein öffentliches Stromnetz 25 eingespeist und/oder elektrischen Verbrauchern zur Verfügung gestellt werden.
-
Bei der Verbrennung der schwefelwasserstoffhaltigen Abgase 3 in der Gasturbine 27 bzw. dem Gasmotor 28 entstehen Verbrennungsgase 18. Diese werden zur weiteren energetischen Verwertung vor der Weiterführung an eine Rauchgasentschwefelung 19 durch einen Wärmetauscher 29 geleitet. Im Wärmetauscher 29 wird den Verbrennungsgasen 18 thermische Energie entzogen und über einen geeigneten Fluidkreislauf 30 einem Gipswerk 22 zugeführt, so dass dieses Gipswerk 22 seinen Wärmebedarf ganz oder teilweise hierdurch decken kann. Beispielsweise kann die den Verbrennungsgasen 18 entzogene Wärme auf diese Weise zum Kalzinieren des Gipses 21 und/oder zum Trocknen von Gipskartonplatten im Gipswerk 22 eingesetzt werden.
-
Alle weiteren Merkmale der Weiterführung der Verbrennungsgase 18, der Rauchgasentschwefelung 19 und des Gipswerks 22 entsprechen der bereits anhand des ersten Ausführungsbeispiels nach 1 besprochenen Lösung, so dass diesbezüglich auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird.
-
Zum Verdeutlichen der Vorteile der Erfindung werden nachfolgend beispielhaft zwei Leistungsbilanzen eines Verfahrens 1 bzw. einer Vorrichtung 1 gemäß dem vorstehend anhand von 1 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel angegeben.
-
Ausgangspunkt ist in beiden Leistungsbilanzen eine schwefelwasserstoffhaltige Abluft 3 mit einer zugeführten thermischen Leistung von 100 MW(th). Die Einheit MW steht für Megawatt. Die Ergänzung „th” verdeutlicht, dass es sich um eine thermische Leistung handelt, die nachfolgend verwendete Ergänzung „el” verdeutlicht, dass es sich um eine elektrische Leistung handelt.
-
Bei einem Betrieb ohne Dampfabzweigung
26 zur thermischen Nutzung im Gipswerk
22 wird folgende Leistung abgegeben:
| Stromnetz | 21,0 MW(el) |
| Abgasmischeinrichtung | 0,5 MW(el) |
| Dampferzeuger | 0,5 MW(el) |
| Kondensator (luftgekühlt) | 0,5 MW(el) |
| Rauchgasentschwefelung | 1,5 MW(el) |
| Mehrwasserpumpen (für Rauchgasentschwefelung) | 0,5 MW(el) |
| Gipswerk | 5,5 MW(el) |
-
Bei einem Betrieb mit Dampfabzweigung
26 zur thermischen Nutzung im Gipswerk
22 (Dampfstrom mit 21 bar Druck, 38 t/h zu einer Kalziniereinrichtung für Gips und einer Gipskartonplattentrocknung) wird folgende Leistung abgegeben:
| Stromnetz | 11,0 MW(el) |
| Abgasmischeinrichtung | 0,5 MW(el) |
| Dampferzeuger | 0,5 MW(el) |
| Kondensator (luftgekühlt) | 0,5 MW(el) |
| Rauchgasentschwefelung | 1,5 MW(el) |
| Mehrwasserpumpen (für Rauchgasentschwefelung) | 0,5 MW(el) |
| Gipswerk | 5,5 MW(el) |
| Gipswerk | 24,0 MW(th) |
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Strom aus schwefelwasserstoffhaltigen Abgasen
- 2
- Erdgasindustrie
- 3
- Schwefelwasserstoffhaltige Abgase
- 4
- Stromerzeugungseinrichtung
- 5
- Luft
- 6
- Dampferzeuger
- 7
- Dampfturbine
- 8
- Generator
- 9
- Kondensator
- 10
- Dampf
- 11
- Thermodynamischer Kreislauf des Dampfkraftprozesses
- 12
- Messeinrichtung
- 13
- Auswertungseinrichtung
- 14
- Steuereinrichtung
- 15
- Zuführeinrichtung
- 16
- Zumischgas
- 17
- Abgasmischeinrichtung
- 18
- Verbrennungsgase
- 19
- Rauchgasentschwefelung
- 20
- Gereinigtes Abgas
- 21
- Gips
- 22
- Gipswerk
- 23
- Gipsprodukte
- 24
- Strom
- 25
- Öffentliches Stromnetz
- 26
- Abgezweigter Dampf für Wärmebedarf des Gipswerks
- 27
- Gasturbine
- 28
- Gasmotor
- 29
- Wärmetauscher
- 30
- Fluidkreislauf
- 31
- Kompressor
