DE2709900C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen der Rauch­ gase eines Kraftwerkes, dessen Abwärme über einen Wasser­ kreislauf abgeführt und in der Wärmetauschzone eines Kühl­ turmes an im Kühlturm strömende Kühlluft abgegeben wird, wo­ bei die Rauchgase in der Wärmetauschzone des Kühlturmes in Kontakt mit dem Kreislaufwasser gebracht werden nach Patent 26 13 205.

Nach Patent 26 13 205 werden die im Feuerraum des Kraft­ werks anfallenden heißen Rauchgase zunächst auf etwa Umge­ bungstemperatur abgekühlt und danach mit dem Kühlwasser in Kontakt gebracht.

Die Abkühlung der heißen Rauchgase erfolgt dabei zunächst im Wärmetausch mit dem Feuerraum zuströmender Frischluft auf etwa 165°C. Daraufhin werden die Rauchgase in einem weiter­ en Wärmetauscher durch Zufuhr von Fremdkälte auf die ge­ wünschte Endtemperatur abgekühlt.

Es hat sich gezeigt, daß die weitere Abkühlung der Rauchgase verhältnismäßig aufwendig ist, da zur Verfügungstellung der Fremdkälte ein zusätzlicher Kältekreislauf erforderlich ist, so daß sowohl der Investitionsaufwand als auch der Energie­ bedarf ansteigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das die Abkühlung der zu reinigenden Rauchgase in einfacher und wirtschaftlicher Weise ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abkühlung der Rauchgase im indirekten Wärmetausch mit der im Kühlturm strömenden Kühlluft erfolgt.

Zweckmäßigerweise erfolgt der indirekte Wärmetausch zwischen Rauchgasen und Kühlluft im Kühlturm oberhalb des Wärmetau­ sches zwischen Kreislaufwasser und Kühlluft bzw. Kreislauf­ wasser und Rauchgasen.

Dadurch, daß gemäß der Erfindung die weitere Abkühlung der zu reinigenden Rauchgase direkt in dem dem Kraftwerk zuge­ ordneten Naßkühlturm erfolgt, braucht keine zusätzliche Fremdkälte zur Verfügung gestellt zu werden. Die im Kühl­ turm strömende Kühlluft ist als Kühlmittel sowieso vorhan­ den, so daß der zusätzliche Investitionsaufwand relativ ge­ ring ist, da kein zusätzlicher Kältekreislauf installiert zu werden braucht. Darüber hinaus entsteht kein zusätzlicher Energiebedarf, um die zur weiteren Abkühlung der Rauchgase benötigte Kälte zu erzeugen und zur Verfügung zu stellen.

Als weiterer sehr wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens kommt jedoch hinzu, daß die Abkühlung der Rauch­ gase gleichzeitig zu einer weiteren Erwärmung der im Naß­ kühlturm strömenden weitgehend wasserdampfgesättigten Kühl­ luft führt. Durch diese Erwärmung wird einmal die im Hin­ blick auf die Umweltbetrachtung unangenehme Schwadenbildung beim Austritt der Kühlluft aus dem Kühlturm in die Atmos­ phäre verringert. Zum anderen erhöht sich durch die Erwär­ mung der Auftrieb der Kühlluft im Kühlturm, so daß pro Zeit­ einheit mehr Kühlluft angesaugt und somit die Kühlleistung des Kühlturmes insgesamt verbessert wird.

Weitere Erläuterungen zu der Erfindung sind dem in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen.

Gemäß der Figur, die sich auf ein Dampfkraftwerk bezieht, wird hochgespannter Wasserdampf aus einem Kessel 1 abgezo­ gen, in einer mit einem Generator 3 gekoppelten Turbine 2 arbeisleistend entspannt und in einem Kondensator 4 im Wär­ metausch 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 Lei­ tung 9 mit einer Temperatur von 30°C erneut aus diesem ab­ gezogen wird. Die erneute Abkühlung des Kühlwassers auf 22°C erfolgt in einem nur schematisch dargestellten Kühlturm 10 im direkten Wärmetausch mit Umgebungsluft, welche dem unter­ en Bereich des Kühlturms 10 über Öffnungen 11 zuströmt und diesen in Pfeilrichtung 12 wieder verläßt. Das Kühlwasser durchströmt den unteren Bereich des Kühlturms 10 von oben nach unten, kühlt sich hierbei ab und wird dann über eine Pumpe 13 und die Leitung 8 erneut dem Kondensator 4 zuge­ leitet. Durch die Wärmetauschfläche vergrößernde Einbauten 14 wird der Wärmetausch zwischen Kühlwasser und Luft ver­ bessert.

Die Dampferzeugung im Kessel 1 erfolgt durch Verbrennung von Kohle, welche über eine Leitung 15 in den Feuerraum geför­ dert wird. Die bei der Verbrennung anfallenden Rauchgase, die mit Schadstoffen, wie Staub, Ruß, Schwefeloxiden, Fluorver­ bindungen und Stickoxiden verunreinigt sind, werden über eine Leitung 16 aus dem Kessel 1 abgezogen und in einem Wär­ metauscher 17 gegen Verbrennungsluft zunächst auf etwa 165°C abgekühlt.

Die weitere Abkühlung der Rauchgase erfolgt nunmehr in einem unmittelbar im Kühlturm 10 angeordneten Wärmetauscher 18 im Wärmetausch mit der nach oben strömenden, weitgehend wasser­ dampfgesättigten Kühlluft. Die den Wärmetauscher 18 ver­ lassenden abgekühlten Rauchgase werden dann über eine Lei­ tung 19 ebenfalls in den unteren Bereich des Kühlturms 10 eingeführt und nunmehr zusammen mit der Kühlluft mit dem herabrieselnden Kühlwasser in innigen Kontakt gebracht.

Hierbei findet ein intensiver Stoffaustausch zwischen Rauch­ gas und Kühlwasser statt, bei dem nahezu alle im Rauchgas enthaltenen Verunreinigungen von dem Kühlwasser obsorbiert werden, so daß das nunmehr weitgehend gereinigte Rauchgas 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 übergewechselten Schadstoffe können 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 führt, kann diese innerhalb der Zerlegungseinheit 20 zu Schwefelsäure aufoxidiert und durch Zugabe beispielsweise von Calcium­ ionen in Form von Calciumsulfat aus dem Kühlwasser abge­ trennt werden.

Claims (2)

1. Verfahren zum Reinigen der Rauchgase eines Kraftwerkes, dessen Abwärme über einen Wasserkreislauf abgeführt und in der Wärmetauschzone eines Kühlturmes an im Kühlturm strömende Kühlluft abgegeben wird, wobei die Rauchgase in der Wärmetauschzone des Kühlturmes in Kontakt mit dem Kreislaufwasser gebracht werden nach Patent 26 13 205, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung der Rauchgase im indirekten Wärmetausch mit der im Kühlturm strömenden Kühlluft erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der indirekte Wärmetausch zwischen Rauchgasen und Kühl­ luft im Kühlturm oberhalb des Wärmetausches zwischen Kreislaufwasser und Kühlluft bzw. Kreislaufwasser und Rauchgasen erfolgt.