DE3327961A1

DE3327961A1 - Verfahren zum entfernen von schadgasen aus abgasen

Info

Publication number: DE3327961A1
Application number: DE19833327961
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl.-Ing. 6908 Wiesloch Korek
Original assignee: Kraftanlagen AG
Current assignee: Kraftanlagen AG
Priority date: 1983-08-03
Filing date: 1983-08-03
Publication date: 1985-02-21

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Schad-
gasen aus Abgasen mittlerer und kleinerer Feuerungsanlagen, insbesondere Müllverbrennungsanlagen, unter Einleiten fester Sorptionsmittel in den Feuerraum.
Die bekannten Verfahren zum Entfernen von Schadgasen aus Abgasen von Feuerungsanlagen lassen sich drei Hauptgruppen zuordnen: den Naß-, den Sprühabsorptions- und den Trockenverfahren, die auch miteinander kombiniert werden. Es sind zahlreiche sogenannte Trockenverfahren zum Einbinden von Reaktionsprodukten, die bei der Verbrennung schadstoffhaltiger, insbesondere schwefelhaltiger Brennstoffe entstehen, bekannt. Bei diesen werden die die Verunreinigungen bindenden Additive vor oder mit dem Eintritt in den Feuerraum dem Brennstoff zugegeben oder im Feuerraum de rennstoffzufuhr nachgeschaltet in das Brennstoffbett oder oberhalb desselben, also auch diesem nachgeschaltet, in die Gase im Feuerraum eingeleitet bzw. hierfür ein dem Feuerraum nachgeschalteter Reaktor gewählt.
Aus der DE-OS 28 07 076 ist ein Verfahren bekannt, die Additive in Form von Weißkalkhydrat bzw. Kalziumoxyd dem Brennstoff vor Eingabe desselben in die Feuerung beizumischen. Hierbei werden nachteilig die Additive dem gesamten Temperaturspektrum der Flamme unterworfen. Hierbei werden Temperaturbereiche durchlaufen, die zu einer Inaktivierung des Additivs führen.
Umso höher der Heizwert der Brennstoffe liegt, desto höher liegen hierbei zugleich die Temperaturen im Bereich der Flammen.
Um das Einbinden der Verunreinigungen in die zugeführten Additive im Hinblick auf die auftretenden Temperaturen und Mischungsgrade zu verbessern, #wurde durch die DE- 29 32 676 vorgeschlagen, die Additive mittels eines gasförmigen und/oder flüssigen Trägermittelstroms in der Form eines die Brennerflamme umgreifenden Schleiers zuzuführen. In diesem Fall wird der Mischungsgrad für die Zugabe der Additive verbessert, ungünstIge Temperaturbelastungen der Additive, die zu einer Inaktivierung führen, bleiben jedoch unberücksichtigt.
Schließlich ist ein Verfahren bekannt, Fortschrittberichte VDI-Zeitschrift Reihe 6, Nr.21, August 1968, nach dem die Additive in Form von Weißkalk- und Dolomitkalkhydrat oberhalb des Flammenbereiches in den Feuerraum mit Hilfe von Luftstrahlen eingedüst werden. Die relativ geringe Mischungsenergie der Luftstrahlen läßt hierbei einen guten Mischungsgrad der Reaktionspartner nicht erzielen,und die gewählten Temperaturbereiche gewährleisten keine optimalen Reaktionsbedingungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei nur geringem Aufwand für Investitionen und unter Vermeiden eines nennenswerten Aufwands für Wartung und Bedienung Schadgase aus den Abgasen mittlerer und kleinerer Feuerungsanlagen zu entfernen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das Sorptionsmittel in der Zone der Sekundärluftzugabe eingeleitet wird.
Dieser Vorschlag bedeutet eine Abkehr von der bisherigen Entwicklung, derzufolge Sorptionsmittel, Alkali, Kalk oder Dolomit, zunehmend nicht mehr trocken im Bereich höchster Temperaturen, nämlich über die Brenner oder im Brennstoffbett einer Feuerungsanlage eingeleitet wurden, vielmehr aus gemahlenem Kalk hergestellte wäßrige Lösungen in Suspensionsform zur Reaktion mit den Schwefeloxyden in einem Wirbelbett oder in einem der Kesselanlage nachgeschalteten Wäscher Anwendung fanden.
In überraschender Weise lassen sich die bei Einsatz trockener Sorptionsmittel aufgetretenen Verschmutzungen in den Rauchgaswegen weitgehend dadurch vermeiden, daß mit gegenüber den hohen Temperaturen im Brennstoffbett oder in der Brennerzone in einer Zone mit niedriger liegenden Temperaturen die Zufuhr des Sorptionsmittels erfolgt und ferner das Sorptionsmittel nicht mehr als Suspension, sondern mit der Sekundärluft trokken eingeleitet wird.
Unter diesen Temperaturbedingungen sind Entschwefelungsgrade bis zu 45% aufgrund der Einbindung der Schwefeloxyde in die trocken eingeleiteten Sorptionsmittel zu erzielen.
Nach einer vorteilhaften Weiterentwicklung dieses Grundgedankens wird vorgeschlagen, die Einleitung des Sorptionsmittels für eine möglichst feine Verteilung durch die Sekundärluft als Treibmittel vorzunehmen.
Müllverbrennungsanlagen arbeiten mit Feuerraumtemperaturen zwischen 800 bis 10000C. Die Sekundärluftzufuhr erfolgt in einer Temperaturzone, in der 10000C nicht überschritten werden.
Durch das Einblasen des Sorptionsmittels in der Zone der Sekundärluftzufuhr oder mit derselben als Fördermittel läßt sich unter Vermeiden zusätzlicher Einrichtungen und Fördermittel eine gute Einmischung desselben in den Rauchgasstrom und eine gute Durchmischung mit diesem auf den Rauchgaswegen bis zur Abscheidung in den Filteranlagen und damit ein guter Wirkungsgrad für die Einbindung der Schadgase erzielen. Diese Schadgase S02, HCL und HF sowie andere werden durch zahlreiche Umlenkungen auf dem Weg durch die Kesselheizfläche zu den Filtern gebunden, wodurch hinter diesen eine hohe Abgasqualität erzielt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht auf Müllverbrennungsanlagen beschränkt, vielmehr sind auch mittlere und kleinere Kohlenfeuerungsanlagen, in denen schadstoffhaltige Abgase aus der Verfeuerung der Brennstoffe entstehen, nach diesem Verfahren zu betreiben, indem die Feuerraumtemperaturen im Bereich der Sekundärluft unter 10000C herabgesetzt werden. Hierzu wird vorgeschlagen, daß bei derartigen Feuerungsanlagen eine Herabsetzung der Feuerraumtemperatur im Bereich der Sorptionsmittelzufuhr dadurch vorgenommen wird, daß ein Teilstrom von Reingasen hinter dem Filter abgezweigt und allein oder in Mischung mit Umgebungsluft als Sekundärluft und ggf. zugleich als Fördermittel für das Sorptionsmittel in den Feuerraum zurückgeführt wird.
Mit einer derartigen Absenkung der Feuerraumtemperatur im Bereich der Sekundärluftzufuhr geht zugleich eine merkliche Minderung des Auswurfes nitroser Gase einher.
Ein derartiges Verfahren ist jedoch besonders in Anwendung auf vorhandene Altanlagen geeignet, wobei in einigen Fällen lediglich ein noch fehlendes Elektrofilter nachzurüsten ist.
wesentlich für alle diese Lösungen sind die geringen Investitions- und Betriebskosten, nachdem die Einbindung schadstoffhaltiger Gase auf einem Temperaturniveau erfolgt, das genügend niedrig liegt, um eine optimale Einbindung der Schwefeloxyde zu erzielen.
Die Erfindung ist somit im besonderen Maße anwendbar auf bestehende mittlere und kleinere Feuerungsanlagen, die noch nicht über eine Naßreinigung der Rauchgase verfügen, bei denen jedoch Einrichtungen zur Einleitung von Sekundärluft vorhanden sind.
Bei Fehlen einer Sekundärluftzufuhr ist diese unter geringem Investitionsaufwand nachzurüsten.

Claims

Verfahren zum Entfernen von Schadgasen aus Abgasen Patentansprüche 1. Verfahren zum Entfernen von Schadgasen aus den Abgasen mitt lerer und kleinerer Feuerungsanlagen, insbesondere Müllverbrennungsanlagen unter Einleiten fester Sorptionsmittel in den Feuerraum, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Sorptionsmittel in der Zone der Sekundärluftzugabe eingeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u rc h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Einleiten des Sorptionsmittels durch die Sekundärluft als Fördermittel vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, da d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Sorptionsmittel in die Sekundärluft eingemischt und nachfolgend mit dieser in den Feuerraum eingeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Teilstrom von Reingasen hinter dem Filter abgezweigt und allein oder in Mischung mit Umgebungsluft als Sekundärluft in den Feuerraum eingeleitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1-4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Sorptionsmittel in einer Zone des Feuerraums eingeleitet wird, in der die Temperaturen unterhalb 1000°C liegen.