DE3410143A1

DE3410143A1 - Vorrichtung zum entstauben von unter druck stehendem gas

Info

Publication number: DE3410143A1
Application number: DE19843410143
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl.-Ing. 4230 Wesel Meier; Joachim Dipl.-Ing. 4200 Oberhausen Secker
Original assignee: Deutsche Babcock Werke AG
Current assignee: Deutsche Babcock Werke AG
Priority date: 1984-03-20
Filing date: 1984-03-20
Publication date: 1985-10-03
Also published as: ZA85672B; SE8406605D0; GB2155821A; GB8501134D0; DK18185D0; SE457825B; SE8406605L; DK18185A; GB2155821B; US4601734A

Description

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Vorrichtung zum Entstauben von unter Druck stehendem Gas

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entstauben von unter Druck stehendem, in einer druckaufgeladenen Wirbelschichtfeuerung erzeugtem und einer Gasturbine zugeführtem Gas mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (EP-OS 41 64 8, DE-OS 30 33 4 24) ist die aus Zyklonen bestehende E-ntstaubungsvorrichtung innerhalb des die Wirbelschichtfeuerung umgebenden Druckbehälters angeordnet. Die Verbrennungsluft wird durch ein das Gasabführungsrohr umgebendes Leitungsrohr in den Druckbehälter und von dort über einen Luftverteilkasten in die Wirbelschichtfeuerung eingeführt. Um bei dieser Vorrichtung Reparaturen oder Uberwachungsarbeiten an den Zyklonen vornehmen zu können, muß abgewartet werden, bis die innerhalb des Druckbehälters angeordneten Teile abgekühlt sind. Diese Abkühlung kann, insbesondere bedingt durch die große Masse des die Wirbelschichtfeuerung umfassenden Wirbelgutes, eine be-0 trächtliche Zeit in Anspruch nehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Entstaubungsvorrichtung für heiße, in einer druckaufgeladenen Wirbelschichtfeuerung erzeugte Gase zu schaffen, bei der die Zyklone leichter zugänglich sind .-und' die unter dem gleichen Druck wie die Wirbelschichtfeuerung zu betreiben ist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

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Bei dieser Anordnung sind die Abscheidezyklone von der Wirbelschichtfeuerung getrennt und in einem separaten Druckgefäß angeordnet; sie können daher unabhängig von der Wirbelschichtfeuerung gewartet werden. Über die das Zuführungsrohr und das Abführungsrohr der Gase umgebenden Ringräume wird Luft unter Systemdruck in den Innenraum des Druckgefäßes eingeführt. Dabei wird die Luft so geführt, daß die Zyklone möglichst wenig mit der vergleichsweise kühleren Luft in Berührung kommen. Die von der Luft ausgeübte Kühlwirkung auf die Zyklone ist damit gering gehalten.

Mehrere Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen: 15

Fig. 1 bis 3 in perspektivischer Darstellung verschiedene Ausführungsformen einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 4 bis 6 jeweils eine Austragsvorrichtung für den abgeschiedenen Staub.

Zum Entstauben eines heißen, in einer nicht dargestellten Wirbelschichtfeuerung erzeugten Gases sind Zyklone 1 vorgesehen, die innerhalb eines Druckgefäßes 2 angeordnet sind. Das Druckgefäß 2 ist durch einen zylindrischen Mantel 3 mit seitlichen gewölbten Böden 4 gebildet und liegend angeordnet. Das zu reinigende Gas wird durch ein .„Zuführungsrohr 5 aus der Brennkammer der Wirbelschichtfeuerung herangeführt. Das Zuführungsrohr 5 durchdringt den Mantel 3 des Druckgefäßes 2 und mündet in eine Verteilleitung 6 ein. Ein solches Zuführungsrohr 5 und eine solche Verteilleitung 6 sind zu beiden Seiten des Druckgefäßes 2 in mittlerer Höhe vorgesehen.

An die Verteilleitung 6 sind mehrere Stufen der Zyklone 1 angeschlossen. Dabei ist jeweils der Gaseintritt der ersten Zyklonstufe an die Verteilleitung 6 und der Gasaustritt der dritten und letzten Zyklonstufe an eine Sammelleitung 7 angeschlossen. Die Austragsrohre 8 für den in den Zyklonen 1 abgeschiedenen Staub sind nach unten durch den Mantel 3 des Druckgefäßes 2 hindurchgeführt.

Die Sammelleitung 7 ist in dem oberen Teil des Druckgefäßes 2 vorgesehen. An die Sammelleitung 7 sind im dargestellten Fall zwei Abführungsrohre 9 angeschlossen. Durch die Abführungsfohre 9 wird das gereinigte Gas einer nicht dargestellten Gasturbine zugeführt. Sowohl die Sammelleitung 7 als auch die Verteilleitungen 6 verlaufen parallel zur Längsachse des Druckgefäßes 2. Auf diese Weise ergibt sich eine symmetrische, raumsparende Anordnung der Zyklone 1.

In den Zyklonen 1 und den Leitungen 6, 7 herrscht der Systemdruck. Unter diesem Druck ist auch der Innenraum des Druckgefäßes 2 zu setzen,um die Wandungen der gasführenden Teile zu entlasten. Zu diesem Zweck sind das Zuführungsrohr 5 und die Abführungsrohre 9 jeweils koaxial unter Bildung eines Ringraumes 10 von einem äußeren Rohr 11 umgeben. Die Ringräume 10 sind an einen der Gasturbine zugeordneten, nicht dargestellten Verdichter angeschlossen und zwar derart, daß die unter dem Systemdruck stehende Luft im Gegenstrom zu dem in den Zuführungsrohren 5 und den Abführungsrohren 9 strömenden Gas im Druckgefäß 2 zu- und abgeführt wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist in einem Abstand von der Innenseite des Mantels 3 des Druckgefäßes 2 ein Innenmantel 12 mit seitlichen Böden 13 angeordnet. In den auf diese Weise gebildeten Zwischenraum 15 münden die

Ringräume 10 hinein, so daß die von dem Verdichter gelieferte, unter Druck stehende Luft durch den Zwischenraum 14 hindurchgeführt wird. In dem Zwischenraum 14 sind Lerkungsbleche 15 zur Lenkung der Luftströmung in und quer zu der Längsachse des Druckgefäßes angeordnet, so daß sich der in Fig. 2 durch die Pfeile dargestellte Strömungsverlauf ergibt.

Die äußeren, den gewölbten Böden 4 des Druckgefäßes 2 zugewandten Lenkungsbleche 15 sind in ihrem oberen und unteren Teil jeweils mit einem Durchbruch 16, 17 versehen. Durch den oberen Durchbruch 16 ist eine Verbindung zwischen dem Zwischenraum 14 und dem Raum zwischen dem Boden 13 des Innenmantels 12 und dem gewölbten Boden 4 des Druckgefäßes 2 hergestellt. Der Innenmantel 12 ist in seinem unteren Teil im Bereich des Durchtrittes der Austragsrohre 8 der Zyklone 1 durch den Mantel 3 des Druckgefäßes 2 ausgespart. Der ausgesparte Teil des Innenmantels 12 ist mit dem Durchbruch 17 im unteren Teil des äußeren Lenkungsbleches 15 und dem das Zuführungsrohr 5 umgebenden Ringraum 10 verbunden. Dabei sind in dem ausgesparten Teil quer zur Längsachse des Druckgefäßes 2 Schikanebleche 19 vorgesehen, die die Austrittsenden der Austragsrohre 8 umschließen. Durch die beschriebene Art der Luftführung durch den Zwischenraum 14 wird der Systemdruck in dem Druckgefäß 2 eingestellt und eine Kühlung des Mantels 3 erreicht, ohne daß jedoch die Zyklone 1 in nennenswertem Umfang mit der Luft in Berührung kommen und gekühlt werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird die von dem Verdichter zugeführte Luft nicht mehr durch das Druckgefäß 2 geleitet. Vielmehr sind die Ringräume 10 bis.auf eine Bohrung 20 gegenüber dem Innenraum des Druckgefäßes 2 verschlossen. Diese Bohrung 20 ist in dem Ring-

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flansch des äußeren Rohres 11 vorgesehen, das eines der Abführungsrohre 9 umgibt. Die die Abführungsrohre 9 umgebenden Ringräume 10 sind durch eine Umgehungsleitung 21 mit den die Zuführungsrohre 6 umgebenden Ringräumen verbunden. Bei der Inbetriebnahme des Druckgefäßes 2 wird über die Bohrung 20 Luft vom Systemdruck in den Innenraum des Druckgefäßes 2 eingespeist. Hat sich einmal der Systemdruck in dem Druckgefäß 2 eingestellt, wird die weiterhin durch die die Abführungsrohre 9 umgebenden Ringräume 10 zugeführte Luft über die Umgehungsleitungen 21 in die die Zuführungsrohre 6 umgebenden Ringräume 10 weitergeleitet.

Die Enden der Austragsrohre 8 einer Stufe der Zyklone 1 sind nach dem Durchtritt durch den Mantel 3 des Druckgefäßes 2 in ein Sammelgefäß 22 geführt. Das Austragsende des Sammelgefäßes 22 ist nach den Fig. 4 und 5 mit einer Kühlvorrichtung in Form einer Kühlschnecke 23 verbunden. Da in der ersten Zyklonstufe der größte Anteil des abgeschiedenen Staubes anfällt, ist nach Fig. 4 der ersten Kühlschnecke 23 eine zweite Kühlschnecke 24 nachgeschaltet. In dem der letzten Zyklonstufe zugeordneten Sammelgefäß 22 ist eine von einem Kühlmittel durchströmte Rohrschlange 25 angeordnet, die die Kühlung des Staubes bewirkt (Fig. 6). In diesem Fall ist auf eine Kühlschnecke verzichtet und an deren Stelle ein übliches Austragsorgan, zum Beispiel eine Förderschnecke, vorzusehen.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE :

M./Vorrichtung zum Entstauben von unter Druck stehendem, in einer druckaufgeladenen Wirbelschichtfeuerung erzeugtem und einer Gasturbine zugeführtem Gas, wobei die Vorrichtung Zyklone (1) umfaßt, die in mehreren Stufen hintereinander angeordnet und stufenweise parallel geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Zyklone (1) in einem von der Wirbelschichtfeuerung getrennten Druckgefäß (2) untergebracht, gaseintrittsseitig mit der Wirbel-Schichtfeuerung über mindestens ein unter Druck stehendes Zuführungsrohr (5) und eine Verteilleitung (6) verbunden und gasaustrittsseitig an eine Sammelleitung (7) und an ein Abführungsrohr (9) angeschlossen sind, daß das Zuführungsrohr (5) und das Abführungsrohr (9) auf dem außerhalb des Druckgefäßes (2) liegenden Teil koaxial unter Bildung eines Ringraumes (10) von einem äußeren Rohr (11) umgeben sind und daß die Ringräume (10) eine Verbindung mit dem Innenraum des Druckgefäßes (2) aufweisen und mit einem der Gasturbine zugeordneten Verdichter verbunden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der das Zuführungsrohr (5) umgebende Ringraum (10) und der das Abführungsrohr (9) umgebende Ringraum (10) über eine Umgehungsleitung

(21) verbunden sind und daß einer der Ringräume (10) an einer Stelle mit einer Verbindung zu dem Inneren des Druckgefäßes (2) versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite des Druckgefäßes (2) ein Innenmantel (12) vorgesehen ist und

daß der das Abführungsrohr (9) umgebende Ringraum (10) und der das Zuführungsrohr (5) umgebende Ringraum (10) mit dem Zwischenraum (14) zwischen dem Druckgefäß (2) und dem Innenmantel (12) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Zwischenraum (14) Lenkungsbleche (15) vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsrohre (8) der Zyklone (1) durch den Mantel (3) des Druckgefäßes (2) hindurchgeführt sind und daß der Innenmantel.

(12) im Bereich dieser Durchführung ausgespart ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Druckgefäß (2) zylindrisch ist, daß die Sammelleitung (7) im oberen Teil des Druckgefäßes (2) und in dessen Längsrichtung angeordnet ist und daß unterhalb und parallel zu der Sammelleitung, (7) zwei Verteilleitungen (6) vorgesehen sind.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Austragsrohre (8) der Zyklone (1) einer jeden Zyklonstufe jeweils in einem oder mehreren Sammelgefäßen (22) zusammengefaßt Rind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß mit den Saramelgefäßen (22) eine Kühlvorrichtung für den in den Zyklonen (1) abgeschiedenen Staub verbunden ist.
9, Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Kühlvorrichtung aus einer "

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oder mehreren Kühlschnecken (23, 24) besteht, die an das Sammelgefäß (22) angeschlossen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e kennzeichnet, daß in dem Sammelgefäß (22) eine von einem Kühlmittel durchströmte Rohrschlange (25) angeordnet ist.