DE2813572C2 - Vorrichtung zum Behandeln von Sinterabgasen - Google Patents

Description

Die F.rfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I

Bei dem zur vorbehandlung von Erzen angewendeten Sinterprozrb werden lohsto'e in der Sintermaschine gebrannt, wobei Windkrsten der Sintermaschine an eine Hauptleitung angeschlossen s. d und die Luft durch ein Hauptgeblase der Hauptleitung aus den Windkästen gesaugt wird. Im allgemein trägt diese angesaugte Luft viel Staub, der von einem vor dem Hauptgebläse installierten elektrischen Staubsammler entfernt wird. Da in letzter Zeit auch die Bestimmungen gegen eine Luftverschmutzung durch den Gehalt des Abgases an Stickstoff und Schwefel·ixiden verschärft wurden, ist ferner eine entsprechende Entschwefclungscinnchtiiiig oder dgl. in einer auf das Haiiptgebläse folgenden Leitung notwendig. Bei den in diesem Zusammenhang bekannten Anlagen treten aber noch Sicherheitsprobleme auf. Wenn beispielsweise die normalen Druckverlusie des Abgases an der Saugseite des Hauptgebläses plötzlich aus irgend einem Grunde kleiner werden, ergibt sich an der gegenüberliegenden Ausblaseseite ein beträchtlicher Druck, durch den unter Umstanden Teile der Entschwefelungseinrichtungen in der nachfolgenden Leitung zerstört werden können. Ferner werden in einer mn einem Druckerhöher versehenen Anlage, wenn der Druckverlust des Abgases plötzlich aus ⁵^ irgendeinem Grunde in der Saugseite des Druckerhöhers kleiner wird, die Reinigunsvorrichtung und andere Nebenemrichtungen mit hohem Druck beaufschlagt, so daß auch diese t.inrichtiingen /erstört werden können Derartige Unfälle können auch durch eine I insymmetne der öffnungswinkel der jeweiligen Saugklappen beim Starten des Hauptgebläses und des Druckerhöhers verursacht werden, Eine ähnliche Gefahrönsitualion ergibt sich auch, wenn Abgas von abnormal hohen Temperaturen in die genannten Einrichtungen strömt-Die Enischwefelungseinrichtung ist in ihrem Inneren mit einer Auskleidung aus verstärkendem Kunststoff Versehen, welche auf der inneren Oberfläche von

50 Siahlplatten von SS-Güte angebracht ist. Wenn beispielsweise eine Kühlflüssigkeitspumpe zur SOj-Absorption der Entschwefelungseinrichtung ausfällt, wird das Hochtemperatur-Abgiis aus dem Hauplgebläse in die F.ntschwefelungseinrichtung und andere nachfolgende Einrichtungen geleitet, und das AuskleidungsmaJeria! wird beschädigt. Eine derartige Gefahr besteht unter anderem bei Unterbrechung des zu den Einrichtungen zugeführten elektrischen Stroms, da in diesem Fall die Kühlflüssigkeitspumpe plötzlich stehen bleibt, während sich das Hauptgebläse aufgrund seiner Trügheitskräfte weiterdreht.

time Reinigungsanlage für Rauchgase mit einem Staubsammler und einem Gebläse, bei der aufeinanderfolgend ein Wärmeaustauscher, ein Absorber, ein Abscheider und ein Druckerhöher vorgesehen sind, ist aus der Zeitschrift »Chemical Engineering«. April 21. 1969.Seiten 86-88 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I Sicherheitsvorkehrungen zu schaffen, die die empfindlichen Baugruppen des Systems vor Zerstörung durch unzulässige Druckabweichungen bzw. unzulässige Temperaturen schützen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die beiden Ventile, die beim normalen Betrieb der Vorrichtung außer Funktion sind und nur bei abnormalen Bedingungen den Gasfluß um- bzw. ableiten, wird die Betriebssicherheit der Vorrichtung wesentlich erhöh;.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispicls einer Vorrichtung /ur Reinigung von Sinterabgas naher erläutert.

Zunächst sei die Vorrichtung /um Behandeln des Sinterjbgases gemäß der Erfindung umrissen. In der Zeichnung bedeuten 1 eine Sintermaschine. 2 einen Hauptelektrostaubsammler. 3 t-ta Hauptgebläse und 13 eine Hauptleitung. Die Luft. d.h. uts Sinterabgas der Sintermaschine 1 wird in den Hauptelektrosiaubsammler 2 mittels des Hauptgebläses 3 durch die Hauptleitung Π /um Entfernen des Staubs befördert. Das aus dem Gebläse 3 austretende Abgas wird danach in einen metallischen Rotationswärmeaustauscher 5 befördert. Hierbei ist es empfehlenswert, vor dem Wärmeaustauscher 5 einen Gerausehdämpfer 4 /um Dämpfen der Geräusche an, uordnen.

Der metallische Rotationswärmeaustauscher 5 ist als Ljungström-Wärmeaustauscher bekannt Beispielswei se ein Hochtemperaturgas wird in eine halbkreisförmige Seite des metallischen Rotationselements hineinbeför aert. und ein Niedrigiemperaturgas wird in eine andere Halbseile /um Herbeiführen eines Wärmeaustausches eingeführt. Wenn der Wärmeaustauscher 5 bei der vorliegenden f.rfindung angewandt wird, wird die halbkreisförmige Seite des metallischen Elements von dem Hochiemperaturabgas durchströmt, welches vom Hauptgebläse 3 herangeführt wird, und eine andere Halbseite wird von dem Niedrigtemperaturabgas durchströmt, welches fertig gereinigt ist, wie weiter unten näher erläutert,

Bei der hier beschriebenen Vorrichtung folgt auf den Wärmeauslauschef 5 eine Naßentschwefelungseinriclv lung 6, in welcher das Sinterabgas entschwefelt wird. Der genaue Aufbau def Näßentschwefelungseinrichlung 6 braucht nicht im einzelnen beschrieben zu werden, da er einem üblichen Aufbau entsprechen kann.

Die Naßentschwefclungseinrichuing 6 kann ersetzt werden durch eine andere Entschwefelungseinrichtung, eine Denitriereinrichtung oder andere Reinigungseinrichtungen.

Das aus der Naßentschwefelungseinrichiung 6 kornmende Abgas enthalt Dunst von Amnioniumsulfat. Ammoniumsulfit, Salzen und anderen Verbindungen, und daher folgt auf die Naßentschwefelungseinrichtung 6 ein NaOelektrostaubsammler 7 zur Entfernung des Dunstes. Ein Druekerhöher 8 ist hinter dem Naßelektro-Staubsammler 7 angeordnet, um den Druckverlust im Wärmeaustauscher 5, in der Entüchwefelungseinrichtung 6 und im Naßelektrostaubsammler 7 /um Befördern des Gases aus7ugleichen. Der Druck des Abgases wird durch den Druckerhöher 8 erhöht, um das Abgas erneut in den Wärmeaustauscher 5 hinein/ubefördern. Der Wärmeaustausch erfolgt /wischen dem Hochtemperaturabgas, welches noch nicht behandelt ist. und dem Tieftemperaturabgas, welches entschwefeit ist, und das Niedngiemperaturabgas wird auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt, um es aus einem Schornstein 10 in die Atmosphäre ausstoßen zu können. Die Temperatur des aus dem Schornstein 10 auszusto Bender Abgases sollte im Hinblick auf die Luftver schmutzung gewöhnlich 120'C sein. Wenn das Abgas diese Temperatur nicht erreicht, sollte es in einem Nachei hitzer 9 erwärmt werden, welcher vor dem Schornstein IO angeordnet ist.

Ein erstes Merkmal der Erfindung ist es. ein Druckeinstellventil 11 in der Hauptleitung 13 an der Ausstoßseite des Hauptgebläses 3 vorzusehen Das Ventil 11 ist gewöhnlich während des Betriebs geschlossen. Wird der Druckverlust des Sinterabgases an der Saugseite des Hauptgebläses 3 aus irgendeinem Grunde plötzlich so klein, daß ein Druck erzeugt wird. welcher die Nenn-Druckbeständigkeit der Einrichtungen nach dem Hauptgeblase übersteigt, so wird in diesem Fall das Druckventil 11 geöffnet, und gleichzeitig werden die Einlaßklappen des Hauptgebläses 3 und des Druckerhöhers 8 geschlossen, um teilweise das Abgas aus der Sintermaschine 1 direkt in die Atmosphäre auszustoßen und es im übrigen über einen Bypaß 16 /um Schornstein 10 zu leiten.

Wenn bei einem Startvorgang des Druckerhöhers 8 und beim Vergrößern des Öffnungswinkels der Einlaß· klappe der Widerstand vor dem Hai'Ttgebläse 3 hoch ist. wird ein negativer Druck durch die Saugkraft des Drutkerhöhers 8 im Saugturm und anderen Teilen der Entschwefelungseinrichtung 6 erzeugt, der die Nenn-Druckbeständigkeit (beisoielsweise ±750 mm WS) so übersteigt. Auch in diesem Fall wird das Druckventil 11 geöffnet; gleichzeitig werden — fails nötig — die Einlaßklaopen des Hauptgebläses 3 und des Druckerhöhers 8 geschlossen, und die Luft wird durch das Ventil i 1 absorbiert. Wenn beispielsweise der Widerstand am Kopf der Sintermaschine anwächst und der negative Druck der (iashaiipi'citung einen vorbestimmten Wert (beispielsweise bis zu —2000 mm WS) übersteigt, so wird das Druckventil Il geöffnet, und gleichzeitig werden die I inlaßklappen des Hauptgebläses 3 und des Druckerhöhers 8 geschlossen zum Schutz des Elektrostaubsammlers, der Leitungen und anderer Teile. Wenn dennoch der Druck die vorbestimmten Werte der Hauptleitung oder des Saugturms der Entschwefelungseiriridhlung 6 überschreitet (beispielsweise wenn der negative Druck der H iuptleitung —2200 mm WS oder der Druck des Saugturms einen Wert bis /.u ±900 mm WS erreicht), so werden das Hauplgebläse ? und der Druckerhöher 8 gestoppt, um das gesamte System zu schützen.

Der abnormale Druck des Abgases wird erfindungsgemaB mittels eines Druckmessers 14 gemessen, welcher in der Nähe des Wärmeaustauschers 5 installiert ist. Wenn der Druckmesser 14 einen abnormalen Druck aufspürt, wird das Druckventil Il automatisch oder manuell geöffnet. Beispielsweise bei der automatischen Funktionsweise des Druckmessers 14 wird die Nenn-Druckbeständigkeit der Hauptleitung 13. der Naßentschwefelungseinrichtung 6 und anderer Teile zugrunde gelegt. Wenn nötig, werden die Einlaßklappen des Hauptgebläses 3 und des Druckerhöhers 8 geschlossen. Eine andere als die übliche Steuereinrichtung wird hierzu nicht benötigt.

Ein zweites Merkmal der Erfindung ist es, ein ZerreißgL'fülirventil 12 vorzusehen, welches hinter dem Druckventil 11 in der Hauptlei· ,g 13 an der Ausstoßseite ties Hauptgebiases 3 angec dnet ist. Das Zerreißgefahrventil 12 ist immer geöffnet. Angenommen der Wärmeaustauscher 5 stoppt und die Kühlflüs sigkeitspumpe der Entschwefelungseinrichtung 6 stoppt, s wird das Hochtemperaturabgas direkt in die in der nachfolgenden Leitung angeordneten Einrichtungen eingeführt. Um dies zu verhindern, werden das Hauptgeblase 3 und der Druckerhöher 8 gestoppt, und gleichzeitig werden das Gefahrventil 12 geschlossen, um das Hindurchströmen des Hoehtemperaturabgases zu den nachfolgenden Einrichtungen zu unterbrechen, und das Druckventil 11 geöffnet, um das Gas durch dieses über den Bvpaß (6 durch den Schornstein 10 in die Atmosphäre auszustoßen.

Die abnormale Temperatur wird mittels uines Thermometers 15 gemessen, welches in der Nahe dt?r Entschwefelungseinrichtung 6 vorgesehen ist. VV enn das Thermometer 15 die abnormale Temperatür oberhalb der vorbestimmten Temperatur aufspurt (beispielsweise die Temperatur jn den Kuhlteilen der Enfchwefcliings· einrichtung steigt auf 70 C). so werden das Druckventil 1 f und das Gefahrenventil 12 automatisch oder manuell betätigt. Bei der automatischen Funktionsweise wird die zulässige Temperatur der Entschwefelungseinrichiung 6 und des F.lcklrostaubsammlers 7 als objektiver Wert vorgegeben. Wenn die Temperatur des Abgases bis auf diesen Wert ansteigt, werden die Ventile 11, 12 automatisch oder manuell geöffnet bzw. geschlossen. Auch hierfür ist eine übliche Steuereinrichtung verwendbar Obwohl di>' Zeichnung den Druckmesser 14 alshintc dem Wärmeaustauscher 5 und das Thermometer 16 als hinter der Naßentschwefelungseinrichtung 6 an^eo, Jnet zeigt, können sie auch vor dem Wärmeaus tauscher 5 angeordnet werden.

Somit wird durch das Druckventil 11 und das Gefahrventil 12 fine Zerstörung der einzelnen Einrichtungen aufgrund tines abnormalen Drucks oder einer abnormalen Temperatur sicher vermieden und die Funktiorssichcrheit der Anlage verbessert. Sogar bei einer Unterbrechung der elektrischen Versorgung der gesamten Anlage wird Verhindert, daß das Hoishtemperalurgas in den Saugturm strömt, da dann das Druckventil 11 automatisch geöffnet und das Gefahrventil 12 automatisch geschlossen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Behandeln von Sinierabgasen mit Sintermaschine, Elektrostitubsammler. Hauptgebläse, Ratationswärmeaustauscher. Abgasreinigungseinrichtung, Naßelektrosiaubsammler und Druckerhöher, die durch eine Leitung untereinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hauptgebläse (3) an dessen Auslaßseite ein ZerreiBgefahrventil (12) und ein Druckeinstellventil (II) nachgeschaltet sind wobei das Druckeinstellventil (11) durch einen Bypaß (16) mit dem Schornstein (10) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch einen Druckmesser (14) in der Abgasleitung (13).

J. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2. gekennzeichnet durch ein Thermometer (15) in der Abgasleilung(13).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Nacherhitzer (9) vor dem Schornstein (10).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4. gekennzeichnet durch einen Gerauschdämpfer (4) vordem Rotationswärmeaustauscher(5).