DE3306795C1 - Verfahren zur Bindung von Schwefelverbindungen,die als Reaktionsprodukte bei der Verbrennung schwefelhaltiger Brennstoffe in einer Feuerung entstehen durch Zugabe von Additiven - Google Patents
Verfahren zur Bindung von Schwefelverbindungen,die als Reaktionsprodukte bei der Verbrennung schwefelhaltiger Brennstoffe in einer Feuerung entstehen durch Zugabe von AdditivenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bindung von Schwefelverbindungen, die als Reaktionsprodukte bei
der Verbrennung schwefelhaltiger Brennstoffe in einer Feuerung entstehen durch Zugabe von Additiven.
Für die Bindung von Schwefelverbindungen, die als Reaktionsprodukte bei der Verbrennung schwefelhaltiger
Brennstoffe in einer Feuerung entstehen, werden Additive eingesetzt. Die Additivzugabe kann nach dem ■
bekannten Stand der Technik auf verschiedene Art und Weise erfolgen.
Eine erste Verfahrensmethode besteht darin, das Additiv dem Brennstoff vor seiner Verbrennung
zuzugeben, d. h. es wird Additiv und Brennstoff gemischt und anschließend verbrannt.
Eine zweite Verfahrensmethode besteht darin, die Additive den Reaktionsprodukten des Brennstoffes —
Rauchgas — zuzugeben, wobei die Zugabeform und der Zugabeort verschieden gewählt sind. Der Zugabeort des
Additivs zu den Reaktionsprodukten aus der Verbrennung ist abhängig von der Zusammensetzung des
Additivs. Die bisher bekannten und eingesetzten Additive sind nämlich in ihrem Reaktionsvermögen
temperaturabhängig, so daß z. B. ein nur unter hohen Temperaturen mit den Reaktionsprodukten aus der
Verbrennung reagierendes Additiv nur an solchen Stellen vorteilhaft eingegeben werden kann, wo diese
Temperaturbedingungen herrschen. Gleiches gilt für Additive, die im Mitteltemperatur- bzw. Niedertemperaturbereich
ihr Reaktionsoptimum besitzen.
Es ist ein Verfahren bekannt (DE-PS 28 07 076), bei dem das Additiv vor der Verbrennung dem Brennstoff
zugemischt wird. Dieses Additiv ist ein Kalziumoxid. Als Brennstoff dient Braunkohle. Dieses Additiv hat sein
Reaktionsoptimum im mittleren Temperaturbereich und kann daher vorteilhaft nur für Braunkohle, und zwar
in Verbindung mit einer Mischung, eingesetzt werden, da Braunkohle gegenüber Steinkohle in der Verbrennung
ein niederes Temperaturniveau besitzt.
Ein weiteres Verfahren ist bekannt (US-PS 38 23 676), welches als Additiv Natriumcarbonat einsetzt. Dieses
Additiv wird dem Brennstoff — Steinkohle — vor oder nach der Mahlung beigegeben. Dieses Additiv erzielt bei
Steinkohle sein Reaktionsoptimum im Hochtemperaturbereich. Nachteilig bei Einsatz dieses Additivs ist die
Tatsache, daß das Additiv in Verbindung mit der Brennstoffasche schwere Verschmutzungen und Verschlackungen
im Feuerraum erzeugt, da der Schmelzpunkt der Schlacke durch die Natriumverbindungen
beträchtlich abgesenkt wird.
Im Gegensatz zur Zugabe des Additivs zum Brennstoff vor der Verbrennung ist es auch, wie oben
erwähnt, bekannt, Additiv den Reaktionsprodukten zuzugeben. Dies kann geschehen durch Zugabe des
Additivs oberhalb der im Feuerraum angeordneten Brenner oder an einem Punkte weiter stromabwärts im
Verlauf der Rauchgasführung eines Dampferzeugers. Hierbei besteht jedoch die Schwierigkeit, das Additiv
sehr gleichmäßig über den gesamten Rauchgasstrom zu verteilen, um eine wirtschaftliche Ausnutzung des
Additivs zu erzielen. Diese Schwierigkeiten werden durch ein bekanntgewordenes Verfahren (DE-PS
29 32 676) dadurch vermieden, daß das Additiv mittels eines Trägermittels in die Peripherie der Einzelflammen
der Brenner eingegeben wird. Durch diese Maßnahme wird die Mischenergie, die einerseits die Verbrennung
des Brennstoffes bewirkt, benutzt, um auch eine gleichmäßige Verteilung des Additivs in den entstehenden
Verbrennungsprodukten herbeizuführen. Die in diesem bekannten Verfahren eingesetzten Additive sind
Metalloxide und Hydroxide, wie z. B. Oxide der Metalle Natrium, Kalium, Aluminium, Barium, Cadmium, Kalzium,
Kupfer, Eisen, Blei, Magnesium, Mangan und Zink. Ferner können als Additive in diesem bekannten
Verfahren auch Kalziumcarbonat, Magnesiumcarbonat und Dolomit in Staubform eingesetzt werden. Diese
Additive haben ihr Reaktionsoptimum im Mitteltemperaturbereich, so daß bei der Anwendung in dieserForm
die Ausnutzung des Additivs nicht vollständig ist, zumal ein Teil der genannten Additive bei der Zumischung im
Bereich der Flamme durch Hochtemperatureinflüsse ihre Reaktionsaktivität vermindert. Wenn auch die
Eingabeart und der Eingabeort des Additivs optimal -, sind, so ist jedoch der Einfluß bei der Vermischung der
Additive mit den Reaktionsprodukten des Brennstoffes, insbesondere in den Hochtemperaturgrenzbereichen,
was die Reaktionsfähigkeit angeht, unbefriedigend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei m Verfahren zur Bindung von Schwefelverbindungen, die
als Reaktionsprodukte bei der Verbrennung schwefelhaltiger Brennstoffe in Feuerungen entstehen, solche
Additive einzusetzen, die einen besseren Schwefelbindegrad, auch bei hohen Temperaturen, als die bekannten ι -,
Additive besitzen, und ihren für die Reaktion optimalen Eingabeort festzulegen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß als Additive eine Mischung aus
Alkalicarbonat und einem Erdalkali-Oxid eingesetzt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat sich eine Additivmischung aus Natriumcarbonat
und Magnesiumoxid als besonders vorteilhaft erwiesen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Mischung aus 1 Gewichtsanteil Natriumcarbonat und 2 Gewichtsanteilen Magnesiumcarbonat besteht. Der
Einsatz einer Mischung aus Alkalicarbonat und Erdalkali-Oxid ist insofern von Vorteil, als die
Erdalkali-Oxide aufgrund ihrer bekannt hohen Schmel- jo
punkte in Verbindung mit den Alkalicarbonaten nicht zu betriebsmäßig störenden Verschlackungen des Feuerraumes
und der Heizflächen führen. Auftretende Verschmutzungen sind poröser Natur und daher
leichter mit den bekannten Reinigungseinrichtungen während des Betriebes zu entfernen.
Für die Zugabeform lassen sich im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens verschiedene Möglichkeiten
nennen. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann die Additivmischung mit dem Brennstoff vor der
Verfeuerung zugegeben werden. Sie kann aber auch nach einer anderen Ausführungsform mit dem Sauerstoffträger
der Feuerung zugegeben werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Additivmischung in
weiterer Ausgestaltung der Erfindung den Reaktionsprodukten aus der Verbrennung mit einem Trägerfluid
zuzugeben.
Bei Einsatz eines Trägerfluids besteht nach einem weiteren Gedanken der Erfindung die Möglichkeit, der
Additivmischung rückgeführte Flugasche bei einer Temperatur von weniger als 1200°C zuzugeben. Bei
dieser Temperatur wird die Gefahr vermieden, daß bereits in der Flugasche gebundene Schwefelverbindungen
wieder freigesetzt werden, andererseits wird bei der zusätzlichen Zugabe von Flugasche zu den Reaktionsprodukten
sichergestellt, daß der noch nicht ausgenutzte Anteil von reaktionsfähigem Additiv für die
Schwefeleinbindung ausgenutzt wird.
Außer der Zugabeform ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens auch der Zugabeort für das
Additiv wichtig. Der Zugabeort zur Erreichung einer optimalen Reaktion des Additivs mit den Reaktionsprodukten
der Brennstoffe ist abhängig von der Wahl der Feuerung.
Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung wird bei einer Brennerfeuerung die Additivmischung in
die Peripherie der Einzelflammen eingegeben. Die Eingabeart bei der Wahl dieses Zugabeortes kann
verschieden sein.
Gemäß einem ersten Gedanken kann die Additivmischung mit einem Teil des Sauerstoffträgers zugegeben
werden.
Nach einem weiteren Gedanken ist die Zugabe der Additivmischung mit einem Gemisch aus Sauerstoffträger
und Rauchgas möglich.
Ander Möglichkeiten bestehen darin, die Additivmischung
mit reinem Rauchgas oder" mit Wasser zuzugeben.
In Verbindung mit einer Wirbelschichtfeuerung ist das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls einsetzbar.
Bei der Wahl einer solchen Feuerung erfolgt die Zugabe der Additivmischung unmittelbar in die Schichtung.
In Abänderung der Zugabe der Additivmischung unmittelbar in die Schichtung kann aber bei Einsatz
einer Wirbelschichtfeuerung erfindungsgemäß auch so vorgegangen werden, daß die Additivmischung mit
Rückführgut in die Schichtung eingegeben wird.
Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Rostfeuerung erfolgt die Zugabe der Additivmischung
mit der Sekundärluft.
- Leerseite -
Claims (14)
1. Verfahren zur Bindung von Schwefelverbindungen aus der Verbrennung schwefelhaltiger Brennstoffe
in einer Feuerung durch Zugabe von Additiven, dadurch gekennzeichnet, daß als Additive eine Mischung aus Alkalicarbonat und
einem Erdalkali-Oxid eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus 1 Gewichtsanteil
Natriumcarbonat und 2 Gewichtsanteilen Magnesiumoxid besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1,2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Additivmischung mit Brennstoff vor der Verfeuerung zugegeben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,2, dadurch gekennzeichnet, daß die Additivmischung mit dem Sauerstoffträger
der Feuerung zugeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1,2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Additivmischung den Reaktionsprodukten aus der Verbrennung mit einem Träger-Huid
zugegeben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Additivmischung den
Reaktionsprodukten aus der Verbrennung mit rückgeführter Flugasche bei der Temperatur von
weniger als 12000C mit einem Trägerfluid zugegeben
wird.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Additivmischung bei einer jo
Brennerfeuerung in die Peripherie der Einzelflammen zugegeben wird.
8. Verfahren nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Additivmischung mit einem
Teil des Sauerstoffträgers zugegeben wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Additivmischung mit einem
Gemisch aus Sauerstoffträger und Rauchgas zugegeben wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Additivmischung mit Rauchgas
zugegeben wird.
11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Additivmischung mit Wasser zugegeben wird.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Additivmischung bei einer
Wirbelschichtfeuerung unmittelbar in die Schichtung eingegeben wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Additivmischung mit Rückführgut in die Schichtung eingegeben wird.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Additivmischung bei einer
Rostfeuerung der Sekundärluft zugegeben wird.
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