DE2613205A1

DE2613205A1 - Verfahren zum reinigen von rauchgasen

Info

Publication number: DE2613205A1
Application number: DE19762613205
Authority: DE
Inventors: Hannes Dipl Ing Kneissl; Alexander Dipl Ing Uebbing
Original assignee: Saarbergwerke AG
Current assignee: Saarbergwerke AG
Priority date: 1976-03-27
Filing date: 1976-03-27
Publication date: 1977-10-06
Also published as: DE2613205C2

Description

Verfahren zum Reinigen von Rauchgasen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen der Rauchgase eines Kraftwerkes, dessen Abwärme über einen Wasserkreislauf abgeführt wird.
Bei der Verbrennung von Kohle oder anderen Brennstoffen in Kraftwerken entstehen Rauchgase, die mit Schadstoffen, wie Staub, Ruß, Schwefeloxiden, Fluorverbindungen und Stickoxiden verunreinigt sind, welche, falls sie ungereinigt in die Atmosphäre gelangen, zu einer erheblichen Umweltbelastung führen können. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bekannt, die Rauchgase vor dem Ableiten in die Atmosphäre in einer Waschzone einer Naßreinigung mit Wasser als Waschmittel zu unterziehen. Aufgrund des hierfür erforderlichen Wasserkreislaufes und der Waschzone mit allen Nebenanlagen, wie Pumpen, Ventile usw.,erfordert dies jedoch einen hohen zusätzlichen Investitionsaufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Investitionsaufwand zur Reinigung der Rauchgase eines Kraftwerkes zu verringern.
Bei einem Kraftwerk, dessen Abwärme über einen Wasserkreislauf abgeführt wird, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest ein Teil des im Wasserkreislauf geführten Wassers zum Auswaschen der im Rauchgas enthaltenen Schadstoffe verwendet wird.
Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise läßt sich der lnvestitions- und somit Kostenaufwand zur Reinigung der Rauchgase eines Kraftwerkes erheblich verringern. Da zumindest ein Teil des zur Abführung der Abwärme des Kraftwerkes sowieso benötigten Kühlwassers nunmehr zusätzlich auch als Waschmittel für die Rauchgaswäsche verwendet wird, entfällt die aufwendige Installation eines zweiten, nur für Reinigungszwecke vorgesehenen Wasserkreislaufes.
Als besonders vorteilhaft erweist sich das erfindungsgemäße Verfahren im Zusammenhang mit Kraftwerken, bei donon die vom Kiihlwasser aufgenommene Abwärme im direkten Wärmeaustausch an die Umgebungsluft abgegeben wird. In diesem Fall kann nämlich die Waschung der Rauchgase direkt im Zuge dieses WÄrmeaustausches erfolgen, indem die Rauchgase zusammen mit der Kühlluft mit dem Kühlwasser in innigen Kontakt gebracht werden. Hierbei werden die im Rauchgas vorhandenen Verunreinigungen von der Waschflüssigkeit weitgehend absorbiert, so daß die nunmehr geroinigten Rauchgase ohne zusätzliche Umweltbelastung zusammen mit der Kühlluft an die Atmosphäre abgegeben werden können. Bei Kraftwerken, in denen der direkte Wärmeaustausch zwischen Kohle wasser und Kühlluft in Kühl türmen erfolgt, kann die Waschung der Rauchgase direkt im unteren Teil dieser Kühl türme erfolgen, wobei die Rauchgase zusammen mit der Kühlluft dem herabrieselnden Kühlwasser entgegengeführt werden. Solche Kühl türme eignen sich besonders gut zur Auswaschung der Rauchgase, da die im unteren Teil eines Kühlturmes vorgesehenen mechanischen Einbauten zur Verbesserung des Wärmeaustauschs zwischen herabrieselndem Kohle wasser und aufsteigender Kühlluft sich ebenfalls positiv auf den Stoffaustausch zwischen Kühlwasser und Rauchgasen auswirken. Mit dem für die erneute Abkühlung des Kühlwassers vorgesehenen Teil des Kühlturmes steht somit auch eine für Stoffaustauschvorgänge hochwirksame Vorrichtung zur Verfügung, diebwie erfindungsgemäß erkannt wurde, sich in vorteilhafter Weise zur Reinigung der Rauchgase des Kraftwerkes verwenden läßt.
Um zu verhindern, daß im Zuge der Auswaschung der Rauchgase das Kühlwasser angewärmt wird, erweist es sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung als zweckmäßig, die im Wärmeaustausch mit Verbrennungsluft bereits auf etwa 165 0C abgekühlten Rauchgase vor der Reinigung weiter auf etwa Umgebungstemperatur abzukühlen.
Weitere Erläuterungen zu der Erfindung sind dem in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
Gemäß der Figur, die sich auf ein Dampkraftwerk bezieht, wird hochgespannter Wasserdampf aus einem Kessel 1 abgezogen, in einer mit einem Generator 3 gekoppelten Turbine 2 arbeitsleistend entspannt und in einem Kondensator 4 im Wärmeaustausch mit Kühlwasser kondensiert. Das im Kondensator 4 anfallende Wasser wird mittels einer Pumpe 5 zunächst in einen Speisewasserbehälter 6 und dann mittels einer weiteren Pumpe 7 erneut in den Kessel 1 gefördert.
Die im Kondensator 4 anfallende Abwärme wird an Kühlwasser abgegeben, welches über eine Leitung 8 mit einer Temperatur von etwa 22°C dem Kondensator zugeführt und über eine Leitung 9 mit einer Temperatur von etwa 30 0C aus diesem abgezogen wird. Die erneute Abkühlung des Kühlwassers auf etwa 22°C erfolgt in einem nur schematisch dargestellten Kühlturm 10 im direkten Wärmeaustausch mit Umgebungsluft, welche dem unteren Bereich des Kühlturmes über Öffnungen 11 zuströmt und diesen in Pfeilrichtung 12 wieder verläßt.
Das Kühlwasser durchströmt den unteren Bereich des Kühlturmes 10 von oben nach unten, kühlt sich hierbei ab und wird dann über eine Pumpe 13 und die Leitung 8 erneut dem Kondensator 4 zugeleitet.
Durch die Wärmeaustauschfläche vergrößernde Einbauten 14 wird der Wärmeaustausch zwischen Kühlwasser und Luft verbessert.
Die Dampferzeugung im Kessel 1 erfolgt durch Verbrennung von Kohle, welche über eine Leitung 15 in den Feuerraum gefördert wird. Die bei der Verbrennung anfallenden Rauchgase, die mit Schadstoffen, wie Staub, Ruß, Schwefeloxiden, Fluorverbindungen und Stickoxiden verunreinigt sind, werden über eine Leitung 16 aus dem Kessel 1 abgezogen und in einem Wärmeaustauscher 17 gegen Verbrennungsluft zunächst auf etwa 165 oC abgekühlt.
Nach einer weiteren Abkühlung im Wärmeaustauscher 18 auf etwa Umgebungstemperatur werden die Rauchgase dann über eine Leitung 19 ebenfalls in den unteren Bereich des Kühl turmes 10 eingeführt und nunmehr zusammen mit der Kühlluft mit dem herabrieselnden Kühlwasser in innigen Kontakt gebracht. Hierbei findet ein intensiver Stoffaustausch zwischen Rauchgas und Kühlwasser statt, bei dem nahezu alle im Rauchgas enthaltenen Verunreinigungen von dem Kühlwasser absorbiert werden, so daß das nunmehr weitgehend gereinigteRauchgas ohne zusätzliche Umweltbelastung zusammen mit der Kühlluft in Pfeilrichtung 12 aus dem Kühlturm 10 in die Atmosphäre abgegeben werden kann.
Die während der Wäsche in das Kühlwasser iibergewechselten Schadstoffe könnten in einer Zerlegungseinheit 20 zumindest teilweise wieder aus diesem abgetrennt werden. Falls das Rauchgas große Mengen an Schwefeloxiden enthält, was zur Bildung von schwefeliger Säure im Kühlwasser fUhrt, kann diese innerhalb der Zerlegungseinheit 20 zu Schwefelsäure aufoxidiert und durch Zugabe beispielsweise von Calcium-Ionen in Form von Calciumsulfat aus dem Kühlwasser abgetrennt werden.
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Claims

Patentansprüche 3')) Verfahren zur Reinigung der Rauchgase eines Kraftwerkes, dessen Abwärme über einen Wasserkreislauf abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des im Wasserkreislauf geführten Wassers als Waschmittel zum Auswaschen der im Rauchgas enthaltenen Schadstoffe verwendet wird.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, wobei das die Abwärme abführende Kreislaufwasser im direkten Wärmeaustausch mit Kühlluft erneut abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgaswäsche im Zuge dieses Wärmeaustausches erfolgt.
3.) Verfahren nach Anspruch 2, wobei der direkte Wärmeaustausch zwischen Kreislaufwasser und Kühlluft in einem Kühl turm erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgase zusammen mit der Kühlluft dem unteren Bereich des Kühl turmes zugeführt werden.
4.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgase vor der Wäsche auf etwa Umgebungstemperatur abgekühlt werden.
5.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der absorbierten Schadstoffe ständig aus dem Kühlwasser abgetrennt wird.