DE2951104A1

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Description

Durch die Rückführung der in einem vorzugsweise als Elektrofilter ausgebildeten Filter abgeschiedenen Flugasche der Trockenfeuerung in die SchmelzfeuerungBy recirculating the in one, preferably as an electrostatic precipitator trained filter separated fly ash from the dry furnace in the smelting furnace

wird erreicht, daß insgesamt etwa 95% der sowohl aus der Schmelzfeuerung als auch aus der Trockenfeuerung stammenden Asche in flüssiger Form abgezogen und in Form von Granulat weiterverarbeitet oder abgelagert werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt somit die Vorteile sowohl der Schmelzfeuerung als auch der Trockenfeuerung, ohne deren Nachteile zu übernehmen.it is achieved that a total of about 95% of both from the smelting furnace as well as ash from dry firing is removed in liquid form and can be further processed or deposited in the form of granules. The inventive The process thus uses the advantages of both melt firing and dry firing, without taking on their disadvantages.

Gemäß einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens soll durch die Zufuhr von Frischluft zu den Rauchgasen der Schmelzfeuerung ein Sauerstoffanteil in dem der Trockenfeuerung zugeführten Rauchgas-Frischluft-Gemisch von etwa 15% erzielt werden. Hierdurch ergibt sich, daß das Größenverhältnis der Trockenfeuerung zur Schmelzfeuerung etwa 4:1 beträgt. Die Rauchgase der Schmelzfeuerung und/oder das Rauchgas-Frischluft-Gemisch können erfindungsgemäß vor der Zufuhr zur Trockenfeuerung gekühlt werden. According to a further feature of the method according to the invention, a proportion of oxygen through the supply of fresh air to the flue gases of the smelting furnace in the flue gas-fresh air mixture of about 15% fed to the dry combustion be achieved. This means that the size ratio of the dry combustion for smelting is about 4: 1. The flue gases from the smelting furnace and / or the flue gas / fresh air mixture can according to the invention before being fed to the dry furnace be cooled.

Die erfindungsgemäße Anlage zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß einem Dampferzeuger mit einer Schmelzfeuerung rauchgasseitig ein Dampferzeuger mit einer Trockenfeuerung nachgeschaltet ist, deren Verbrennungsluft in einer Mischstrecke aus den in dem Schmelzkammer-Dampferzeuger abgekühlten Rauchgasen der Schmelzfeuerung und aus von einem Frischluftgebläse angelieferter Frischluft gemischt ist und die einen Aschefilter besitzt, aus dem die abgeschiedene Asche in die Schmelzfeuerung übergeführt wird. Diese erfindungsgemäße Kombination einer Schmelzfeuerung mit einer Trockenfeuerung erzielt in der voranstehend beschriebenen Weise einen niedrigen Anteil von Stickoxiden im Rauchgas und einen Austrag, der etwa zu 98% im Filter abgeschiedenen Flugasche der Trockenfeuerung in flüssiger Form, weil diese Flugasche in der Schmelzfeuerung in die Schlacke des Brennstoffs der Schmelzfeuerung eingebunden wird. The system according to the invention for carrying out the method is thereby characterized in that a steam generator with a smelting furnace flue gas side a steam generator with a dry combustion is connected downstream, the combustion air of which in a mixing section from the flue gases cooled in the melting chamber steam generator the smelting furnace and from fresh air supplied by a fresh air blower is mixed and which has an ash filter from which the separated ash is transferred to the smelting furnace. This inventive combination one Melt firing with dry firing achieved in that described above Way a low proportion of nitrogen oxides in the flue gas and an output that About 98% of the dry-fired fly ash separated in the filter is in liquid form Form because this fly ash in the smelting furnace in the slag of the fuel the smelting furnace is integrated.

Die Mischstrecke der erfindungsgemäßen Anlage kann entweder durch eine Mischkammer gebildet sein, der die Rauchgase der Schmelzfeuerung von einem Rauchgasgebläse und die Frischluft von einem Frischluftgebläse zugeführt werden. Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Mischstrecke durch einen Injektor gebildet, dem die Frischluft mittels eines Frischluftgebläses und die Rauchgase durch Saugwirkung zugeführt werden. The mixing section of the system according to the invention can either by a mixing chamber be formed, which the flue gases of the smelting furnace from a Flue gas fan and the fresh air are supplied by a fresh air fan. In an alternative embodiment, the mixing section is through an injector formed, which the fresh air by means of a fresh air blower and the smoke gases can be supplied by suction.

In Weiterbildung der Erfindung kann das Verbrennungsluft-Gebläse für die Zufuhr der Verbrennungsluft zur Schmelzfeuerung so ausgelegt sein, daß die Schmelzfeuerung mit rauchgasseitigem Überdruck betrieben wird. Die von den erfindungsgemäß zusammenwirkenden Feuerungen betriebenen Dampferzeuger können schließlich gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung zu einem Block zusammengefaßt sein. In a further development of the invention, the combustion air fan be designed for the supply of combustion air to the smelting furnace so that the Melt firing is operated with excess pressure on the flue gas side. The of the invention cooperating furnaces operated steam generators can finally according to Another feature of the invention to be combined into a block.

Auf der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage dargestellt. In the drawing, an embodiment of the invention is schematically Plant shown.

Die Anlage umfaßt einen ersten Dampferzeuger 1, der mit einer Schmelzfeuerung 2 ausgestattet ist. Dieser Schmelzfeuerung 2 wird mittels eines Verbrennungsluft-Gebläses 3 die zur Verbrennung des Brennstoffes notwendige Luft zugeführt. Der Brennstoff ist aus Stein-oder Braunkohle gewonnener Kohlenstaub K. Die Schmelzfeuerung 2 arbeitet durch das Verbrennungsluft-Gebläse 3 unter Überdruck. Die Absaugung des Rauchgases, das infolge der hohen Verbrennungstemperatur von etwa 1800"C einen hohen Gehalt an Stickoxiden hat, wird durch ein Rauchgasgebläse 4 unterstützt. The system comprises a first steam generator 1, the one with a melt furnace 2 is equipped. This furnace 2 is by means of a combustion air fan 3 the air necessary for the combustion of the fuel is supplied. The fuel is coal dust K obtained from hard coal or lignite. The melting furnace 2 is working by the combustion air fan 3 under excess pressure. The extraction of the flue gas, which has a high content due to the high combustion temperature of around 1800 "C of nitrogen oxides is supported by a flue gas fan 4.

Diese Rauchgase werden beim dargestellten Ausführungsbeispiel einer Mischkammer 5 zugeführt, die zugleich von einem Frischluftgebläse 6 eine derartige Menge von Frischluft erhält, daß in dem in der Mischkammer 5 gebildeten Rauchgas-Frischluft-Gemisch sich ein Sauerstoffgehalt von etwa 15% einstellt. These flue gases are in the illustrated embodiment Mixing chamber 5 supplied, which at the same time by a fresh air blower 6 such Amount of fresh air receives that in the flue gas-fresh air mixture formed in the mixing chamber 5 an oxygen content of about 15% is established.

Das Rauchgas-Frischluft-Gemisch wird anschließend als Sauerstoffträger der Trockenfeuerung 8 eines zweiten Dampferzeugers 7 zugeführt. Infolge des verringerten Sauerstoffgehalts in der Verbrennungsluft, läuft die Verbrennung in der Trockenfeuerung 8 als sogenannte »gestreckte Verbrennung« bei einer wesentlich niedrigeren Temperatur ab. Dadurch werden in den Rauchgasen der Trockenfeuerung nicht nur wesentlich weniger Stickoxide gebildet als in der Schmelzfeuerung 2, sondern es wird auch durch die in der Trockenfeuerung 8 herrschende Atmosphäre die im Rauchgas-Frischluft-(;emisch vorhandene Menge von Stickoxiden, die in der Schmelzfeuerung 2 entstanden sind, erheblich reduziert. Auch die Trockenfeuerung 8 wird mit Kohlenstaub K betrieben, wie durch den Pfeil in der Darstellung angedeutet ist. Beim Betrieb der Trockenfeuerung 8 entstehen durch die gestreckte Verbrennung wesentlich weniger Stickoxide als beim konventionellen Betrieb einer Trockenfeuerung, bei dem als Verbrennungsluft reine Frischluft mit 210/0 °2 verwendet wi:d. Bei der beschriebenen Anlage ist der Auswurf an Stickoxiden deshalb wesentlich kleiner als wenn beide Komponenten jede für sich in konventioneller Weise betrieben würden.The mixture of flue gas and fresh air is then used as an oxygen carrier the dry furnace 8 of a second steam generator 7 is supplied. As a result of the decreased Oxygen content in the combustion air, the combustion takes place in the dry combustion 8 as so-called "extended combustion" at a much lower temperature away. As a result, there are not only significantly less in the flue gases from the dry combustion Nitrogen oxides are formed as in the smelting furnace 2, but it is also through the in the dry combustion 8 prevailing atmosphere in the flue gas fresh air - (; emic the amount of nitrogen oxides that have arisen in smelting furnace 2, considerably reduced. The dry furnace 8 is also operated with coal dust K, as indicated by the arrow in the illustration. When operating dry firing 8 the extended combustion produces significantly fewer nitrogen oxides than with conventional operation of a dry furnace, in which the combustion air is pure Fresh air with 210/0 ° 2 is used wi: d. In the system described, there is the ejection of nitrogen oxides is therefore much smaller than when both components are individually operated in a conventional manner.

Zum Abzug der Rauchgase aus dem zweiten Dampferzeuger 7 ist ein weiteres Rauchgasgebläse 9 angeordnet, welches die stark mit Flugasche beladenen Rauchgase einem beispielsweise als Elektrofilter ausgebildeten Filter 10 zuführt. In diesem Filter 10 werden etwa 98% der Flugasche abgeschieden, bevor die Rauchgase R durch einen Kamin ins Freie gelangen. To extract the flue gases from the second steam generator 7 is another Flue gas fan 9 arranged, which the heavily laden with fly ash flue gases a filter 10 designed, for example, as an electrostatic precipitator. In this Filter 10 will remove about 98% of the fly ash before the flue gases R through get a chimney outside.

Die im Filter 10 abgeschiedene Asche A wird durch Rückführungsleitungen 11 zum ersten Dampferzeuger 1 gefördert, wo sie zusammen mit dem Kohlenstaub Keder Schmelzfeuerung 2 aufgegeben wird. Die im Filter 10 abgeschiedene Asche A wird auf diese Weise in die Schlacke der Schmelzfeuerung 2 eingebunden, so daß sie als Schlacke Saus der Schmelzfeuerung 2 abgezogen wird. Die granulierte Schlacke S läßt sich gut weiterverarbeiten oder ablagern. The ash A separated in the filter 10 is recycled through return lines 11 promoted to the first steam generator 1, where they piped together with the coal dust Melt furnace 2 is abandoned. The ash A separated in the filter 10 becomes on this way involved in the slag of the smelting furnace 2, so that they are as slag S is withdrawn from the furnace 2. The granulated slag S can further process or deposit well.

Claims

Claims: 1. Method for reducing the content of nitrogen oxides in the exhaust gas from melt furnaces preferably operated with pulverized coal, in particular of steam generators, d u r c h e -k e n n n e i c h n e t that the nitrogen oxide-containing Flue gases from the smelting furnace with the supply of fresh air from a dry furnace are supplied and that the fly ash-laden flue gases of this dry furnace filtered and the ashes of the smelting furnace are given up.

2. The method according to claim 1, characterized in that by the Supply of fresh air to the flue gases of the smelting furnace a proportion of oxygen in the flue gas-fresh air mixture of about 15% fed to the dry combustion is achieved.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that the flue gases from the furnace and / or the flue gas-fresh air mixture be cooled before being fed to the dry furnace.

4. System for carrying out the method according to at least one of the Claims 1 to 3 with a melt furnace. characterized in that the melting furnace (2) a dry furnace (8) is connected downstream, the combustion air of which in a Mixing section from the flue gases from the smelting furnace (2) and from a fresh air blower (6) supplied fresh air is mixed and which has an ash filter (10), whose ash discharge is connected to the melting furnace (2).

5. Plant according to claim 4, characterized in that the mixing section is formed by a mixing chamber (S) that feeds the flue gases from the smelting furnace (2) from a flue gas fan (4) and the fresh air from a fresh air fan (6) are fed.

6. Plant according to claim 4, characterized in that the mixing section is formed by an injector to which the fresh air by means of a fresh air blower (6) and the flue gases are supplied by suction.

7. Plant according to at least one of claims 4 to 6, characterized in that that the furnace (2) is charged by a combustion air fan (3).

8. Plant according to claims 4 to 7, characterized in that the smelting furnace (2) and the dry furnace (8) each for operating a steam generator (1) or (7) arranged and the steam generator (1, 7) combined into a block are.

The invention relates to a method for reducing the proportion of nitrogen oxides in the exhaust gas from melt furnaces, preferably operated with pulverized coal, in particular of steam generators, as well as a system for carrying out this process.

The combustion of fossil fuels in melting chamber furnaces, with temperatures of about 1800 ° Celsius are reached, has the advantage that the ash is withdrawn from the furnace in liquid form and in a water bath too Granulate is quenched, which can be easily processed or deposited.

The high ones because of the need to melt down the coal minerals However, the temperature of the furnace gives the disadvantage that the flue gases a Such a furnace has a high proportion of toxic nitrogen oxides (NOx).

The formation of these nitrogen oxides is a complicated process complex nature of the reactions involved as yet by no closed theory could be explained. Essentially, it is the formation of nitrogen oxides about three processes, the products of which are generally referred to as »thermal NOp.

»Prompt NO and» Fuel NO are designated. It is known that Due to the high temperature of the smelting furnace, it is mainly thermal NOx due to the breakdown of molecular nitrogen and oxygen as a result of the high Firebox temperature forms. Measures to reduce the nitrogen oxide content in the Waste gases from the melting furnace have so far failed because of the one for the melting furnace required high furnace temperature. Due to the tightening of environmental protection regulations is therefore the use of melt furnaces despite their advantages in further processing or deposition of the ashes excluded, unless it succeeds in the proportion of Significantly reduce nitrogen oxides in the flue gas of the smelting furnace.

In addition to melt firing, dry firing is known, the one lower combustion temperature of the order of magnitude between 1300 and 1500 Celsius required and therefore produces a lower proportion of nitrogen oxides in the flue gas. However, these dry firing systems have the disadvantage that about 95% of the ash is in dust-like form as fly ash in the flue gas and that this fly ash only can be further processed and deposited to a limited extent.

The invention is based on the object, while maintaining the Advantages of the smelting furnace significantly reduce the proportion of nitrogen oxides in the flue gas.

This problem is solved by the method according to the invention is characterized in that the nitrogen oxide-containing flue gases from the smelting furnace are fed to a dry furnace with the supply of fresh air and that the fly ash-laden Flue gases from this dry furnace are filtered and the ash from the smelting furnace is filtered to be abandoned.

By adding fresh air to that from the smelting furnace Exiting flue gases form a mixture of flue gas and fresh air, which acts as an oxygen carrier is used in a downstream dry furnace, whereby the stretched and relatively cold combustion in this dry combustion in the resulting exhaust gas Not only are there significantly less nitrogen oxides, but also the proportion of nitrogen oxides in the exhaust gas from the smelting furnace through the exhaust gas in the dry furnace The prevailing atmosphere is reduced, so that the flue gas from the operated Dry combustion contains less nitrogen oxides per unit volume than the flue gas from a smelting furnace or the flue gas from a conventional only with fresh air operated dry combustion.