DE202018103280U1

DE202018103280U1 - Rauchgasheizung-Entschwefelungssystem

Info

Publication number: DE202018103280U1
Application number: DE202018103280.1U
Authority: DE
Original assignee: Jiangsu Minsheng Heavy Ind Co Ltd; Jiangsu Minsheng Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Minsheng Heavy Ind Co Ltd; Jiangsu Minsheng Heavy Industries Co Ltd
Priority date: 2017-07-20
Filing date: 2018-06-12
Publication date: 2018-10-25
Anticipated expiration: 2028-06-13
Also published as: CN206950940U

Abstract

Rauchgasheizung-Entschwefelungssystem, umfassend einen Kesselkörper, einen Rauchgaskanal und einen Schornstein(6), die nacheinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Wärmetauscher(1), ein Entschwefelungsturm(3), ein Staubabscheider(4), ein Rauchgasnacherwärmer(5) und ein Verdampferturm(8) in dem Rauchgaskanal angeordnet sind; wobei der Verdampferturm(8) mit der Spritzleitung(12) und dem mittels einer Hochtemperatur-Abgasleitung(11) an den Rauchgaskanal angeschlossenen Hochtemperatur-Rauchgasstutzen(13) ausgestattet ist, und dass ein Entschwefelungsmittel-Tank(14) durch eine Transferpumpe(15) mit dem ersten Wärmetauscher(1) und der Spritzleitung(12) verbunden ist und das Rauchgas-Austritt des Verdampferturms(8) mit dem Rauchgas-Eintritt des Entschwefelungsturms(3) verbunden ist, und dass in dem Entschwefelungsturm(3) mehrere Gleichrichter(7) vorgesehen sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Energieeinsparung und Emissionsreduktionen sowie den Bereich der Restwärme-Rückgewinnung, insbesondere betrifft es ein energieeffizientes Rauchgasheizung-Entschwefelungssystem.
Stand der Technik
China hat seit letzten Jahren besonderen Augenmerk auf die Energiesparung und Emissionsreduktion gerichtet, weshalb sich die effiziente Restwärmeausnutzung von Kesselgas zu einem bedeutenden Forschungsstandort entwickelt. Da innerhalb von Rauchgas am Ende des Kessels Schwefeltrioxid vorliegt, insbesondere bei kohlebefeuerter Kesselanlage, auch nach der Entschwefelungsbehandlung noch ein Anteil an Schwefeltrioxid im Kesselgas verbleibt und die Rauchgastemperatur nach der Kesselgas-Naßentschwefelung im Allgemeinen unterhalb der Säuretaupunkttemperatur etwa bei 50°C liegt, deshalb entsteht Schwefelsäure durch die Reaktion von Schwefeltrioxid aus Rauchgas mit Wasser und verursacht im Schornstein eine starke Kondensierung und Korrosion. Zur möglichsten Reduktion von Kondenswasser- und Korrosionsbildung benötigt es, die Kesseltemperatur auf die Schornstein-Abgastemperatur meistens im Bereich von 140-160°C zu erhöhen, was zur übermäßigen Energieverlust führt. Im heutigen Kraftwerk sind der die Dampfturbine antreibende Abdampf jedoch in den Kondensator eingeführt, sodass ein grosser Teil der Energie nicht vom Kraftwerk ausgenutzt, sondern durch das zirkulierende Wasser mitgenommen wird.
Um das entschwelfelte Abwasser, in dem die Sedimente wie Staub und Entschwefelungsprodukte in erheblichem Umfang vorhanden sind, wiederzuverwenden und die Sedimentation zu reduzieren, sollte ein Teil der entschwefelten Flüssigkeit als das entschwefelte Abwasser für weitere Verarbeitung abgeleitet und neue Entschwefelungsflüssigkeit zugegeben werden; Infolgedessen, dass das Entschwefelungsabwasser noch Schwermetall, wie z.B. Quecksilber, Arsen und Chrom, enthält, kann das Abwasser nach der chemischen Behandlung wie Neutralisation, Flokkulation sowie sedimentation usw. auch noch nicht den geltende Emissionsstandard erfüllen und die Wiederverwendung des auf diese Weise aufbereiteten Abwasser nicht ermöglichen, und nicht zuletzt aufgrund der intensiven Verfahrenskosten für das entschwefelte Abwasser und der damit verbundenen grossen Belastung für die Unternehmen wird es zu einem wichtigen unternehmerischen Thema gemacht, wie das entschwefelte Abwasser kostengünstig aufbereitet werden soll.
Inhalt der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein erheblich energieeinsparendes und energieeffizientes Rauchgasheizung-Entschwefelungssystem zu schaffen, das den bei Energieerzeugungsanlagen entstandenen und die Dampfturbine antreibenden Abdampf verwendet, um das am Schornstein-Einstieg anliegenden Rauchgas zu erwärmen; eine weitere Aufgabe der Erfindung ist Minderung der Verfahrenskosten für das entschwefelte Abwasser.
Um die obengenannten Aufgaben zu lösen, ist erfindungsgemäss eine technische Mehode vorgeschlagen: ein Rauchgasheizung-Entschwefelungssystem, umfassend einen Kesselkörper, einen Rauchgaskanal und einen Schornstein, die nacheinander verbunden sind, wobei ein erster Gaswärmetauscher, ein Entschwefelungsturm, ein Staubabscheider, ein Rauchgasnacherwärmer und ein Verdampferturm nacheinander in dem Rauchgaskanal angeordnet sind; wobei der Verdampferturm mit der Spritzleitung und dem mittels einer Hochtemperatur-Abgasleitung an den Rauchgaskanal angeschlossenen Hochtemperatur-Rauchgasstutzen ausgestattet ist, wobei ein Entschwefelungsmittel-Tank mittels einer Transferpumpe nacheinander mit dem ersten Wärmetauscher und der Spritzleitung verbunden und der Rauchgasaustritt des Verdampferturms mit dem Rauchgaseintritt des Entschwefelungsturms verbunden ist, und wobei in dem Entschwefelungsturm mehrere Gleichrichter auf- und abwärts vorgesehen sind.
Die Erfindung weist folgende Vorteile auf: im Vergleich dazu, dass das entschwelfelte Rauchgas nach dem Stand der Technik durch Nutzung von anderen Wärmequellen von 50°C auf 140-160°C erwärmt werden soll, sodass die Rauchgastemperatur die Säuretaupunkttemperatur überschreitet, verwendet die vorliegende Erfindung demgegenüber den die Dampfturbine antreibenden Abdampf für die Heizung des am Schornstein-Einstieg anliegenden Rauchgases, deshalb benötigt es nicht mehr zusätzliche Wärmequellen, um das bereits entschwefelte Rauchgas zu erhitzen, was die nachteilige Auswirkung der niederigen Rauchgastemperatur auf den Schornstein beseitigt und im Hinblick auf Energiesparung einen enormen Vorteil hat. Erfindungsgemäss ist nun vorgesehen, während der Feststoff aus der Entschwefelungsflüssigkeit abgeschieden wird, erzeugt die in der Entschwefelungsflüssigkeit enthaltene Feuchtigkeit gleichzeitig den Dampf, der dann zur Wiederverwendung über den Rauchgas-Eintritt des Entschwefelungsturms zurück in die Entschwefelungsanlage zurückgeführt wird, damit die emissionslose Wirkung des entschwefelten Abwassers erreicht ist.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung von dem Aufbau der vorliegenden Erfindung.

Bezugszeichenliste

1,: erster Wärmetauscher;
2,: zweiter Wärmetauscher;
3,: Entschwefelungsturm;
4,: Staubabscheider;
5,: Rauchgasnacherwärmer;
6,: Schornstein;
7,: Gleichrichter;
8,: Verdampferturm;
9,: Economizer;
10,: Luftvorwärmer;
11,: Hochtemperatur-Abgasleitung;
12,: Spritzleitung;
13,: Hochtemperatur-Rauchgasstutzen;
14,: Entschwefelungsmittel-Tank;
15,: Transferpumpe;
16,: wärmetragende Umwälzpumpe;
17,: bewegbarer Luftventil;
18,: Strömungsventil;
19,: Dampfturbine;
20,: Kondensator.

Ausführliche Ausführungsforme
Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der Figur näher erläutert.
Siehe 1: ein Rauchgasheizung-Entschwefelungssystem, umfassend nacheinander verbundene Kesselkörper, Rauchgaskanal und Schornstein6, wobei in dem Rauchgaskanal ein erster wärmetauscher1, ein Entschwefelungsturm3, ein Staubabscheider4 und ein Rauchgasnacherwärmer5 nacheinander angeordnet sind; umfassend ein Verdampferturm8, der mit der Spritzleitung 12 und dem mittels einer Hochtemperatur-Abgasleitung 11 an den Rauchgaskanal angeschlossenen Hochtemperatur-Rauchgasstutzen13 ausgestattet ist, wobei ein Entschwefelungsmittel-Tank 14 durch einer Transferpumpe 15 nacheinander an den ersten Wärmetauscher 1 und die Spritzleitung 12 angeschlossen ist und der Rauchgasaustritt des Verdampferturms 8 mit dem Rauchgaseintritt des Entschwefelungsturms 3 verbunden ist, und wobei in dem Entschwefelungsturm 3 mehrere Gleichrichter 7 auf- und abwärts vorgesehen sind; weiterhin umfassend ein zweiter Wärmetauscher 2, aufweisend eine Heizwendel, deren Eintritt mit dem Abdampfanschluss der Dampfturbine 19 verbunden und deren Ausgang mit dem Kondensator 20 verbunden ist; dass während der Austritt des zweiten Wärmetauschers 2 mit dem Eintritt des Rauchgasnacherwärmers 5 verbunden ist, ist der Austritt des Rauchgasnacherwärmers 5 durch eine wärmetragende Umwälzpumpe 16 mit dem Eintritt des zweiten Wärmetauschers 2 verbunden, sodass sich eine geschlossene, mit Wärmeträger gefuellte Wärmezirkulation ergibt; dass mehrere vorhandenen Spritzleitungen 12 und Hochtemperatur-Rauchgasstutzen 13 gleichmässig über einen horizontalen Schnitt des Verdampferturms 8 verteilt sind, und dass eine Staubabscheidungsöffnung am Boden des Entschwefelungsturms 3, des Staubabscheiders 4 und des Verdampferturms 8 vorgesehen ist. Nach dem Stand der Technik soll das entschwelfelte Rauchgas durch Nutzung von anderen Wärmequellen von 50°C auf 140-160°C erwärmt werden, sodass die Rauchgastemperatur die Säuretaupunkttemperatur überschreitet, demgegenüber verwendet die vorliegende Erfindung den die Dampfturbine antreibenden Abdampf für die Heizung des am Schornstein-Einstieg anliegenden Rauchgases, deshalb benötigt nicht mehr zusätzliche Wärmequellen, um das bereits entschwefelte Rauchgas zu erhitzen, was die nachteilige Auswirkung der niederigen Rauchgastemperatur auf den Schornstein beseitigt und im Hinblick auf Energiesparung einen enormen Vorteil hat.
In dem Rauchgaskanal auf dem hinteren Abschnitt des Verbindungsanschlusses zwischen dem Rauchgaskanal und der Hochtemperatur-Abgasleitung11 sind ein Economizer 9 und ein Luftvorwärmer 10 vorgesehen. Der Gleichrichter 7 ist nach Art eines quadratischen oder rechteckigen, rombusförmigen, kreisförmigen Gitterrahmens aufgebaut. Mittels des Gleichrichters 7 kann die Verteilung des Gemisches von Rauchgas und Entschwefelungsflüssigkeit-Dampf innerhalb vom Entschwefelungsturm 3 eingestellt werden, sodass eine ausreichende Durchmischung der beiden gewährleistet wird, um die Entschwefelungswirkung somit zu erhöhen. Der Staubabscheider 4 ist ein elektrischer Nassabscheider. Das Wärmeträgermedium ist ein beliebiger Form von Wasser, Ethanol und Aceton. An der Hochtemperatur-Abgasleitung 11 ist ein bewegbares Luftventil und auf der Verbindungsleitung zwischen dem ersten Wärmetauscher1 und der Spritzleitung 12 ist ein Strömungsventil 18 vorgesehen. Somit kann die Menge von dem zum Verdampferturm 8 geförderten Hochtemperatur-Rauchgas und der Entschwefelungsflüssigkeit kontrolliert werden, um eine angemessene erzeugte Dampfmenge zu garantieren, sodass bei gleichzeitiger Gewährleistung des Entschwefelungseffekts auch die wirtschaftliche Effizienz in Kauf genommen werden kann.
Erfindungsgemass ist nun vorgesehen, während die Transferpumpe 15 ein Teil der Entschwefelungsflüssigkeit nach Erhitzung durch den ersten Wärmetauscher 1 in den Verdampferturm 8 einspritzt, führt die Hochtemperatur-Abgasleitung 11 eine bestimmte Menge vom Hochtemperatur-Rauchgas in den Verdampferturm 8 hinein, in dem die Entschwefelungsflüssigkeit aufgrund der Auswirkung der hohen Rauchgastemperatur rasch verdampft, dort tritt die beim Verdampfen entstandene Feuchtigkeit zusammen mit dem Rauchgas in den Rauchgas-Eintritt des Entschwefelungsturms 3 zur Entschwefelung, erst dann werden die nach dem Verdampfen abgeschiedene Staubkörne abgeführt, wenn sie ins untere Ende des Verdampfturms 8 fallen. Während der Feststoff aus der Entschwefelungsflüssigkeit abgeschieden wird, erzeugt die in der Entschwefelungsflüssigkeit enthaltene Feuchtigkeit den Dampf, der dann zur Wiederverwendung über den Rauchgas-Eintritt des Entschwefelungsturms zurück in die Entschwefelungsanlage zurückgeführt wird, damit die emissionslose Wirkung des entschwefelten Abwassers erreicht ist.
Schliesslich ist es zu bemerken: dass die obengenannten Ausführungsbeispiele lediglich als Beispiel zu verstehen sind und nicht als einschränkend auszulegen sind; obwohl die Erfindung im Detail durch das obengenannte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, versteht es sich für den Fachmann, dass mögliche Änderungen von in den obengenanten Ausfuhrungsbeispielen beschriebenen technischen Konzepten oder einfache äquivalente Ersetzungen von einigen dargestellten technischen Kennzeichnung auch gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der angefugten Anspruche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen.

Claims

Rauchgasheizung-Entschwefelungssystem, umfassend einen Kesselkörper, einen Rauchgaskanal und einen Schornstein(6), die nacheinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Wärmetauscher(1), ein Entschwefelungsturm(3), ein Staubabscheider(4), ein Rauchgasnacherwärmer(5) und ein Verdampferturm(8) in dem Rauchgaskanal angeordnet sind; wobei der Verdampferturm(8) mit der Spritzleitung(12) und dem mittels einer Hochtemperatur-Abgasleitung(11) an den Rauchgaskanal angeschlossenen Hochtemperatur-Rauchgasstutzen(13) ausgestattet ist, und dass ein Entschwefelungsmittel-Tank(14) durch eine Transferpumpe(15) mit dem ersten Wärmetauscher(1) und der Spritzleitung(12) verbunden ist und das Rauchgas-Austritt des Verdampferturms(8) mit dem Rauchgas-Eintritt des Entschwefelungsturms(3) verbunden ist, und dass in dem Entschwefelungsturm(3) mehrere Gleichrichter(7) vorgesehen sind.
Rauchgasheizung-Entschwefelungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, das System weiterhin ein zweiter Gaswärmetauscher(2) umfasst, in dem eine Heizwendel vorgesehen ist, deren Eintritt mit dem Abdampfanschluss der Dampfturbine(19) verbunden und deren Austritt mit dem Kondensator(20) verbunden ist.
Rauchgasheizung-Entschwefelungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Austritt des zweiten Wärmetauschers(2) mit dem Eintritt des Rauchgasnacherwärmers(5) verbunden ist und der Austritt des Rauchgasnacherwärmers(5) durch eine wärmetragende Umwälzpumpe(16) mit dem Eintritt des zweiten Wärmetauschers(2) verbunden ist, sodass sich eine geschlossene, mit Wärmeträger gefüllte Wärmezirkulation ergibt; und dass mehrere vorhandenen Spritzleitungen(12) und Hochtemperatur-Rauchgasstutzen(13) gleichmässig über einen horizontalen Schnitt des Verdampferturms(8) verteilt sind, und dass eine Staubabscheidungsöffnung am Boden des Entschwefelungsturms(3), des Staubabscheiders(4) und des Verdampferturms(8) vorgesehen ist.
Rauchgasheizung-Entschwefelungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Economizer(9) und ein Luftvorwärmer(10) in dem Rauchgaskanal auf dem hinteren Abschnitt des Anschlusses zwischen dem Rauchgaskanal und der Hochtemperatur-Abgasleitung(11) befinden.
Rauchgasheizung-Entschwefelungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichrichter(7) nach Art eines quadratischen oder rechteckigen, rombusförmigen, kreisförmigen Gitterrahmens aufgebaut ist.
Rauchgasheizung-Entschwefelungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Staubabscheider(4) ein elektrischer Nassabscheider ist.
Rauchgasheizung-Entschwefelungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Hochtemperatur-Abgasleitung(11) ein bewegbares Luftventil vorgesehen und auf der Verbindungsleitung zwischen der ersten Wärmetauscher(1) und der Spritzleitung(12) ein Strömungsventil(18) vorgesehen ist.