DE2263389A1 - Vorrichtung zur reinigung der fluessigkeit eines fluessigkeitsabschlusses - Google Patents

Description

BW 647/CE 3220

13. 12. 72 cl/ko

Anmelder: Combustion Engineering, Inc. Windsor, Connecticut, UeSoA.

Vorrichtung zur Reinigung der Flüssigkeit eines Flüssigkeitsabschlusses

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Reinigung der Flüssigkeit eines Flüssigkeitsbehälters, bei dem in einem Unförmigen Behälter eine Flüssigkeit so hoch eingefüllt ist, dass eine Gasströmung bei Füllung des Abschlusses gesperrt ist.

Bei solchen Abschlussvorrichtungen entstehen eine Reihe von Schwierigkeiten aus der gegenseitigen Einwirkung von Gasblasen und Wasser in der Eingangskammer· Eine Schwierigkeit ist z. B. die Korrosion, die an den Wandungen der Abschlussvorrichtung auftritt, weil das zugeführte Wasser zu sauer ist. Dieser saure Zustand ergibt sich aus Materialien in den Gasen, die auf der Wasseroberfläche kondensieren und dann vom Wasser absorbiert werden. Ein anderes Problem besteht in der grossen Zahl von Schmutzpartikeln auf dem Boden der Abschlussvorrichtung. Dies wiederum ist die Folge davon, dass die kleinen Teilchen von der Oberfläche des Wassers auf den Boden sinken. Es war deshalb bei den bisher bekannten Vorrichtungen notwendig, die Flüssigkeit abzulassen und die Vorrichtung von Hand zu reinigen.

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Die Erfindung hat die Aufgabe, die oben erläuterten Schwierigkeiten zu beheben, insbesondere das Ablassen des Wassers zum Entfernen des Schmutzes zu vermeiden und eine Säuberung während des Betriebs zu ermöglichen*

Dies geschieht gemäss der Erfindung dadurch, dass die Grundplatte des U-förmigen Behälters schräg angeordnet wird und an ihrerounteren Ende absperrbare Abflussrohre besitzt, dass weiterhin eine Anzahl von Einspritzdüsen mit Spritzrichtung parallel zur Fläche der Grundplatte auf die Abflussrohre zu angeordnet ist und dass schliessli'ch ein absperrbarer Zufluss für die Flüssigkeit vorgesehen ist, durch den bei Öffnung des Abflusses mindestens soviel Flüssigkeit nachgespeist wird, dass der Flüssigkeitsstand in der Reinigungsvorrichtung aufrecht erhalten wird.

Schon dadurch ergibt sich eine wesentliche Verbesserung der bekannten Abschluss vorrichtungen, weil während des Betriebs die Grundplatte des U-fÖrmigen Behälters ständig einer Strömung ausgesetzt wird, die die Abführung von Teilchen bewirkt.

Gemäss einem weiteren wichtigen Merkmal der Erfindung sind aber auch noch zusätzliche Einspritzdüsen vorgesehen, die zeitweise zugeschaltet werden können· Dadurch wird von Zeit zu Zeit eine gründliche und intensive Spülung der Grundplatte ermöglicht.

Zm Sinne des oben erläuterten Grundgedankens der Erfindung, durch den ein ständiger Spülvorgang betrieben wird, 1st gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung dem Abfluss wenigstens ein Satz von Einspritzdüsen zugeordnet.

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Weiterhin steigt gemäss einem anderen Merkmal der Erfindung die Anzahl der Einspritzdüsen je Flächeneinheit auf der schrägen Grundplatte von oben nach unten an« Dadurch entsteht bei jeder zusätzlichen Spülung an den tiefsten Stellen der Grundplatte die grösste Zuführung von Spül~ wasser, so dass auch dort, wo die Menge des Schmutzes am grössten ist, eine gründliche Reinigung sichergestellt wird.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung ist ein Überlauf, der an der Eintrittskarnmer der Reinigungsvorrichtung angebracht ist« Er dient neben der Abführung von Überschusswasser der ständigen Abschöpfung von auf der Oberfläche der Flüssigkeit schwimmenden festen Teilchen· Soweit die Abschöpfung ah dieser Stelle gelingt, belasten die Teilchen die Grundplatte und deren Reinigung nicht.

Man kann die Eintrittskammer vollständig mit einem Sammler für die überlaufende Flüssigkeit umgeben· Schliesslich ist es zweckmässig, die Abflussrohre für die Flüssigkeit in einen weiteren mit Flüssigkeit gefüllten Behälter münden zu lassen, um dadurch den Unterdruck in der Eintrittskammer sicherzustellen.

Die Erfindung wird im Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben, das sich auf ein Kraftwerk bezieht«. In diesem Zusammenhang ist nämlich die voraussehbare hauptsächliche Anwendung der Erfindung zu sehen. Bei kohlebefeuerten Kesseln entstehen Flugasche und schädliche Teile der Verbrennungsgase, z,, B. SQp. Die Reinigung solcher Feuerungsgase geschieht in der Regel mit Hilfe der Nasswäsche in einem Skrubber»

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Andererseits können in normal mit Kohle befeuerten Dampferzeugern auch andere Brennstoffe als Kohle verwendet werden, z. B. Gas oder öl mit geringem Schwefelgehalt. Diese Hilfsbrennstoffe erzeugen nicht so viel schädliche Beimengungen zum Gas und auch wesentlich weniger Flugasche· Deshalb wird bei der Befeuerung des Kessels mit solchen Brennstoffen der Scrubber durch eine Nebenleitung umgangen und die Feuergase direkt über den Abzugsventilator und den Schornstein abgeführt.

Im Zusammenhang mit einem solchen Kraftwerk für die Verwendung verschiedener Brennstoffe, wie es in den Zeichnungen dargestellt ist, wird nun die Erfindung beschrieben· Qie Zeichnungen stellen dar:

Figur Ii eine schematische Seitenansicht, die teilweise aufgeschnitten ist, eines Kraftwerke mit e zr Waschanlage nach der Erfindung ι

Figur 2: zeigt den Flüssigkeitsabschluss, teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt;

Figur 3: zeigt einen Schnitt der Figur 2 entlang der Schnittlinie 3-3 der Figur 2;

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Figur 4: zeigt einen Schnitt entlang der Linie 4-4 der Figur 2, während schliesslich

Figur 5 ähnlich der Figur 3, die Teilansicht eines Flüssigkeitsabschlusses mit einem Überlaufsammler zeigt und somit ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In Figur 1 ist ein Dampferzeuger 10 dargestellt, bei dem ein nasser Skrubber 12 vorgesehen ist, um die Verbrennungsgase vor dem Abzug in die Atmosphäre zu reinigen. Eine Nebenschlussleitung 14 mit einer Flüssigkeitsdichtung 16 lässt die Umgehung des Skrubbers 12 zu, wenn es gewünscht wird· Unter normalen Betriebsbedingungen ist der Skrubber 12 in Betrieb und die Verbrennungsgase aus dem Kessel 18 gelangen über eine entsprechende Gasführung 20 durch den Vorwärmer 22 zur Bingangsführung 24 für den nassen Skrubber 12« Die Eingangsgasführung 24 kann durch eine Klappe 26 verschlossen werden. Die Gase, die über den Skrubber 12 geführt werden, werden in bekannter Weise von ihren gasförmigen und festen Verunreinigungen in bekannter Weise gereinigt. Dieser Vorgang ist nicht Gegenstand der Erfindung·

Die gereinigten Verbrennungsgase gelangen vom Skrubber 12 durch die Ausgangsgasführung 28 in der ein Wiedererhitzer 28 und Abschlussklappen 34 vorgesehen sind. Der Wiedererhitzer 30 wird dann nötig, wenn es gilt, die Bildung von Dampfschwaden zu verhüten. Der Ventilator 38 erzeugt einen ausreichenden Druckunterschied, um die Gase durch die entsprechenden Züge, den Skrubber und den Schornstein 40 in die Atmosphäre abzuführen.

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Der Nebenschluss 14 ist über eine Eingangsführung an die Führung 24 stromaufwärts der Klappe 26 angeschlossen. Jenseits der Ausgangsplatten 34 ist die Anschlussführung 44 für die Umgehung vorgesehen· Durch den Wasserstand im Wasserabschluss 16 wird beistimmt, ob Gas durch die Nebenschlussleitungen 42 und 44 strömt und so den Skrubber umgeht.

Wie aus Figur 2 hervorgeht, besteht der Wasserabschluss aus zwei Kammern 46 und 48, die mit den Leitungen 42 und 44 verbundenoind. Die beiden Kammern 46 und 48 sind aus geeignetem Material hergestellt und haben eine gemeinsame Grundplatte 50, die umeinen gewissen Winkel gegen die Horizontale geneigt ist. Die beiden Kammern 46 und 48 werden voneinander durch eine senkrechte Platte 52 getrennt, die oben z. B* an den Leitungen 42 und 44 befestigt ist und unten in einem gewissen Abstand von der geneigten Bodenplatte endet. Dieser Abstand bestimmt den Querschnitt des Durchzugs bei Entleerung des Abschlusses. Zwei Abflussleitungen 54 und 56 können durch Ventile 58 und 60 geöffnet oder geschlossen werden·

Wie aus den Figuren 3 und 4 hervorgeht, befindet sich unterhalb der geneigten Bodenplatte 50 ein System von Wasserleitungen, die durch Ventile absperrbar sind und mit dem Wasseranschluss 64 verbunden sind. Diese Leitungen dienen der Verteilung des Wassers an eine Anzahl von Wassereinspritzdüsen 66a-f und 68a-f, die durch die Grundplatte hindurchtreten und int wesentlichen parallel zu der Grundplatte und auf die Abflussleitungen 54 und 58 zugerichtet sind. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel (Figur 4) ist jeder Abflussleitung eipe Reihe von Einspritzdüsen zugeordnet. Die Anordnung ist so

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getroffen, dass die Zahl der Düsen je Oberflächeneinheit der Grundplatte stetig grosser wird, je näher das untere Ende der Platte sich befindet. Bei der Erfindung wird auch ein Teil der Düsen in jeder Reihe paarweise angeordnet 66-c-f, 68c-f. Sie werden seitlich versetzt und in einen gewissen Winkel auf eine Linie gerichtet, die senkrecht t auf der Ebene steht, die durch die öffnung des zugehörigen Abflusses bestimmt ist·

Gemass Figur 3 ist für die Wasserversorgung ein Hauptabsperrventil 70 und ein Spülventil 72 vorgesehen« Das Absperrventil 'gibt den Weg zu einer Gruppe von diesen 66c und 68 c in jeder Reihe frei, die dem Füllen der beiden Kammern mit Wasser dient· Die von dieser Leitung abgezweigte Leitung mit dem Ventil 72 speist die übrigen Düsen, wenn ein Spülvorgang erfolgen soll.

An den inneren Wänden, einander gegenüberliegend, sind in der ersten Kammer 46 Überlaufsammler 74 angebracht, deren Oberkante 76 dem gewünschten Wasserstand entspricht, wenn die Kammern mit Wasser gefüllt sind und einen gasdichten Abschluss bilden sollen· Durch öffnungen und anschliessende Leitungen 80 kann das Überschusswasser abgeführt werden. Die Ableitungen 80 enden in Leitungen 82, die ihrerseits unterhalb des Wasserspiegels in der Kammer in einem Tank 84 enden· Dieser Tank hat auch den Zweck eine Flüssigkeitsdichtung gegen das Eindringen atmosphKriacher Luft in die Kammer 46 über die Leitungen82 zu bilden. Der Druck der Kammer ist nämlicher geringer als in der Atmosphäre wegen der Saugwirkung des Ventilators 38,

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Wenn in der Brennkammer 16 des Dampferzeugers 10 (Figur 1) Hilfabrennstoff, z. B. Gas verbrannt wird das nur einen sehr geringen Schwefelgehalt hat, so ist es nicht nötig, die Verbrennungsgase über den nassen Skrubber 12 au führen. In diesem Falle werden die Klappen 26 und 34 geschlossen und das Wasser aus der PlUssigkeitsabschlussabgelassen» Alle Verbrennungsgase werden dann durch den Nebeschluss über die Leitung 42 in die Kammer 46 unter der Platte 52 hindurch in die zweite Kammer 48 und durch die Leitung zur Ausgangsgasführung 36 und schliesslich über den Schornstein 40 in die Atmosphäre geführt.

Bei normalen Betriebsbedingungen werden jedoch in der Brennkammer andere Brennstoffe, z. B. Kohle verbrannt, deren Abgase über den Skrubber 12 geführt werden müssen» ehe sie der Atmosphäre zugeführt werden dürfen· In diesem Falle sind die Platten 26 und 34 geöffnet und der Flüssigkeitsabschluss 16 ist mit Wasser gefüllt, so dass üfc-r den Nebenschluss keine Abgase an dem Skrubber 12 vorbeigeführt werden können. Zum Füllen des Abschlusses werden die Ventile 70 und 72 geöffnet, so dass Wasser in die beiden Kammern fliesst, und zwar aus allen Düsen 66a-f, und 68a-f. Wenn4ie untere Kante der Platte 52 ganz in Wasser getaucht ist, so ist die Strömung von Gas durch die beiden Kammern nicht mehr möglich.

Wenn der Wasserstand in den beiden Kammern die obere Kante 76 der überlaufsammler erreicht, wird das Spülventil 72 geschlossen. Nur die Düsen 66 c, und 68 c, die etwa in der Mitte der Bodenplatte angeordnet sind, werden laufend mit Wasser gespeist* Dies hat zwei Gründe. Man will soviel Wasser nachfüllen, dass die

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Korrosion in dem Abschluss verhindert wird. Dies wird dadurch erreicht, dass das Speisewasser möglichst alkalischer Natur ist, so dass der Wasservorrat in den beiden Kammern eine im wesentlichen neutrale Zusammensetzung hat· Ausserdem hält man eine dauernde Strömung des Wassers über die oberen Kanten 76 der Überlaufsammler 74 aufrecht, um von der Oberfläche des Wassers diejenigen festen Partikel abzustreifen, die auf ihr schwimmen· Dadurch kann ein grosser Teil der festen Verunreinigungen entfernt werden bevor sie auf den Boden des Behälters gesunken sind.

Trotzdem sammelt sich mit der Zeit eine grossere Menge fester Partikel auf dem Boden des Behälters an;ohne den Abschluss zu stören, werden diese festen Partikel in gewissen Zeitabständen entfernt, indem durch Öffnung des Ventils 72 ein Spülvorgang eingeleitet wird· Dabei werden die Abzugsleitungen 54 und 56 geöffnet. Die Richtung der Düsen unterstützt dieses Wegspülen der festen Partikel in Richtung auf die Abzugsleitungen 54 und 56» Die Letzteren sind so bemessen, dass der Wasserspiegel in beiden Kammern erhalten bleibt, wenn während des Spülvorganges Wasser über das Ventil 72 und die zusätzlichen Düsen einströmt. Nach dem Reinigungsvorgang wird das Ventil 72 und die Abflüsse 54 und 56 wieder geschlossen.

In der Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Überlaufsammler dargestellt. In der Wandung der Kammer ist ein Schlitz 86 vorgesehen, dessen untere Kante dem gewünschten Wasserspiegel entspricht. Der Sammler 88 1st rundum geschlossen und umgibt so den waagerechten Schlitz 86. Der Sammler 88 ist mit einer Ableitung 90 versehen, die das überfliessende Wasser,

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wie in dem oben beschriebenen Aueführungsbeispiel, ableitet.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1·} Vorrichtung zur Reinigung der Flüssigkeit eines Flüssigkeitsabschlusses, bei dem in einem U-förmigen Behälter eine Flüssigkeit so hoch eingefüllt ist, dass eine Gasströmung abgesperrt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (50) des Behälters schräg abwärts angeordnet und an ihrem unteren Ende absperrbare Abflussrohre (54, 56) vorgesehen sind und dass eine Anzahl von Einspritzdüsen (66c, 68c) mit Spritzrichtung parallel zu der Fläch© der Grundplatte (50) und auf die Abflussrohre (54, 56) zu angeordnet sind und dass schliesslich ein absperrbarer Zufluss (7O) für die Flüssigkeit vorhanden ist, durch den nach Öffnung des Abflusses mindestens so viel Flüssigkeit nachgespeist wird, dass der Flüssigkeitsstand in der Reinigungsvorrichtung aufrecht erhalten wird.

   2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über einen gesonderten Zufluss (72) zusätzliche Einspritzdüsen (66a, 66b, 66d~f, 68a, 68b, 68d-f) zugeschaltet werden können, um für eine bestimmte Zeit dadurch eine zusätzliche Spülung der Grundplatte (50) zu bewirken· "*

   3.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Abfluss wenigstens ein Satz von Einspritzdüsen (66c, 68c) au33Chliesslich und ständig zugeordnet ist«

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   4ο> Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Einspritzdüsen (66, 68) je Flächeneinheit der Grundplatte (50} von oben nach unten ansteigt.

   5.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittskammer (46) einen Überlauf (76) zur Abschöpfung der auf der Oberfläche schwimmenden festen Teilchen und zur Abführung der Überschussflüssigkeit besitzt.

   6.) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sammler (74) für die überlaufende Flüssigkeit vorgesehen ist, der die Elntrittskamme.r (46) voll* ständig umgibt.

   7.) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflussrohre (80, 82) für die Flüssigkeit in einen weiteren mit Flüssigkeit gefüllten Behälter (84) münden.

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