DE3607676C2

DE3607676C2 -

Info

Publication number: DE3607676C2
Application number: DE3607676A
Authority: DE
Inventors: Werner Graz At Vale
Original assignee: Waagner Biro AG
Current assignee: Waagner Biro AG
Priority date: 1985-04-01
Filing date: 1986-03-08
Publication date: 1989-06-08
Also published as: HUT43514A; CS273173B2; CS223686A2; DD244499A5; DE3607676A1; ATA95885A; HU195743B; AT381464B

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischeinrichtung für zwei Gasströme unterschiedlicher Temperaturen, insbesondere für die Wiederaufheizung eines kalten Rauchgases nach einer nassen Rauchgasreinigung wie z. B. einer Rauchgasentschwefelungsanlage, mit einer Leitung für den ersten Gasstrom und mit einer Zuleitung für den zweiten Gasstrom, mit einem in der Leitung angeordneten Einsatz, der in Richtung der Leitung von dem ersten Gasstrom durchströmbar ist, der an beiden Enden mit der Innenseite der Leitung verbunden ist, der sich in Strömungsrichtung des ersten Gasstromes im wesentlichen bis zu einer engsten Stelle verjüngt und sich anschließend er weitert, mit Öffnungen am Umfang des Einsatzes, durch die der zweite Gasstrom in den ersten eintreten kann, wobei zwischen dem Einsatz und der Leitung ein Raum gebildet ist, in den die Zuleitung für den zweiten Gasstrom mündet. The invention relates to a mixing device for two gas flows of different temperatures, especially for reheating a cold Flue gas after wet flue gas cleaning such as B. a flue gas desulfurization plant, with a line for the first gas stream and with a Supply line for the second gas flow, with an in the line arranged insert, the towards the first gas stream can flow through the line is at both ends with the inside of the Line is connected, which is in the direction of flow of the first gas stream essentially up to one narrowed point tapered and then he continues, with openings on the circumference of the insert, through which the second gas flow enters the first can, being between the insert and the line a room is formed in which the supply line for the second gas stream opens.

Eine derartige Mischeinrichtung ist aus der DE-OS 19 37 735 bekannt. Bei der bekannten Einrichtung wird der Einsatz durch einen perforierten Zylinder gebildet, dessen Durchmesser gleich groß oder größer ist als derjenige der Leitung. Vor dem Eintreten in den perforierten Zylinder verjüngt sich darüber hinaus die Leitung konisch. Diese, speziell zum Mischen von flüssigen Metallen ausgebildete Vorrichtung zeigt beim Mischen von Gasen unbefriedigende Ergebnisse.Such a mixing device is from DE-OS 19 37 735 known. In the known facility the insert is made by a perforated cylinder formed, the diameter of the same size or larger is that of the line. Before entering in the perforated cylinder tapers over it also the pipe is conical. This, especially for mixing liquid metals trained device shows when mixing Gases unsatisfactory results.

Aus der DE-OS 29 07 694 ist eine Mischeinrichtung bekannt, bei welcher die Mischkammer ebenfalls von einem per forierten, zylindrischen Rohr gebildet wird, welches von einer ersten Ringkammer, die von dem zuzumischen den Medium durchströmt wird, umgeben ist. Eine zweite Ringkammer ist konzentrisch zur ersten ange ordnet und wird durch diese und das Gehäuse der Mischvorrichtung gebildet. Der Aufbau der Mischein richtung mit zwei zueinander konzentrischen, die Mischkammer umgebenden Ringräumen ist aufwendig in der Herstellung und verursacht entsprechend hohe Kosten; darüber hinaus ist das Ergebnis der Vermischung nicht optimal.From the DE-OS 29 07 694 a mixing device is known at which the mixing chamber also from a per formed, cylindrical tube, which from a first annular chamber to be admixed by that is flowed through the medium, is surrounded. A second annular chamber is concentric with the first arranges and is by this and the housing of the Mixing device formed. The structure of the mixes direction with two concentric to each other, the The annulus surrounding the mixing chamber is complex in the manufacture and caused accordingly high costs; moreover, the result is the Mixing not optimal.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Mischeinrichtung in der Weise auszubilden, daß sie konstruktiv und fertigungs technisch einfach aufgebaut ist, wobei gleichzeitig die Vermischung einen geringen Energiebedarf besitzen soll. Gleichzeitig soll die Gefahr der Säurekorrosion durch Säure, welche durch die Ablagerung von bei der Verbrennung entstehenden Säureanhydriden an Wasser gebildet wird, verringert werden, und zwar insbesondere im Taupunktsbereich, da hier die Säure besonders aggressiv ist.The present invention is based on the object a generic mixing device in the way train them to be constructive and manufacturing is technically simple, while at the same time the mixing have a low energy requirement should. At the same time, the danger of acid corrosion is said by acid, which is caused by the deposition of acid anhydrides that occur during combustion Water is formed, reduced, namely especially in the dew point area, because here the acid is particularly aggressive.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Einsatz venturirohrartig ausgebildet ist und daß die Öffnungen nur an der engsten Stelle des Einsatzes und im Bereich des stromabwärts gelegenen Endes des Einsatzes angeordnet sind.According to the invention, this object is achieved by that the insert is designed like a venturi tube and that the openings only at the narrowest point of use and in the area of the downstream End of use are arranged.

Die erfindungsgemäße Mischeinrichtung weist einen geringen Energiebedarf für die Vermischung der Gasströme auf. Die im Bereich des stromabwärts gelegenen Endes des Einsatzes angeordneten Öffnungen verbessern dabei die Durchmischung und dienen der Warmhaltung des Venturieinsatzes, damit dieser nicht aus säurebeständigem Material ausgeführt werden muß. Dadurch ist es möglich, die Verwendung säurebeständiger Stähle einzuschränken und die Anlage wirtschaftlich zu verbessern. Allgemein wird die Gefahr von Säurekorrosionen dadurch ver ringert, daß die Bauteile räumlich getrennt werden, welche unterhalb und welche oberhalb des Taupunktes arbeiten.The mixing device according to the invention has a low energy requirement for mixing the Gas flows on. The area in the downstream openings located at the end of the insert improve the mixing and serve the Keeping the venturi insert warm so that it not made of acid-resistant material must become. This makes it possible to use it to restrict acid-resistant steels and To improve the plant economically. General the risk of acid corrosion is avoided struggles that the components are spatially separated, which below and which above the dew point work.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale, die die Erfindung ausgestalten, sind in den Unteransprüchen 2-5 ange geben.Further features of the invention, the invention design, are in the dependent claims 2-5 give.

Die Erfindung ist in der angeschlossenen Figur beispielsweise und schematisch dargestellt.The invention is in the attached figure for example and shown schematically.

Der kalte, aus einer Entschwefelungsanlage abströmende Gasstrom (7) strömt durch die Leitung (1), die mit Kunststoff ausgekleidet ist, in die eigentliche Mischeinrichtung. Die Mischeinrichtung besteht im wesentlichen aus einem venturirohrförmigen Einsatz (3) der an der engsten Stelle Öffnungen (4) aufweist, die die Hauptdüsen der Mischeinrichtung darstellen. Außerhalb des kalten Gasstromes (7) bzw. außerhalb des Einsatzes (3) ist in der Leitung (1) ein ring förmiger Raum (2) vorgesehen, der mit Zuführungs leitungen (6) für den heißen Gasstrom (8) verbunden ist, wobei die Zuführungsleitungen (6) so geführt sind, daß der Einsatz vom heißen Gasstrom bestrichen und somit über den Taupunkt erhitzt wird, wodurch vermieden wird, daß die Flüssigkeitströpfchen, die im kalten Gasstrom vorhanden sind und die noch restliche Säuretröpfchen enthalten, da auch die beste Rauchgasreinigungsanlage wie z. B. Entschwe felungsanlage eine gewisse Restsäure im Rauchgas bestehen läßt, sich absetzen. Die Mischanlage soll nun das kalte Rauchgas wieder auf Schornsteintem peratur erhitzen, so daß optimale Strömungsbedingungen herrschen und die Gase möglichst hoch in die Atmos phäre eingeblasen werden. Zu diesem Zweck wird der kalte Gasstrom, dessen Temperatur bei etwa 50°C liegt, auf rund 80° bis 110°C erhitzt. Dieser erhitzte Gasstrom ist mit Pfeil (9) gekennzeichnet. Zur besseren Durchmischung sind im Mischer ferner noch Nebendüsen (5) vorgesehen, die zur Warmhaltung des Venturieinsatzes dienen, damit dieser nicht aus säurebeständigem Material ausgeführt werden muß. Die Leitung (1) für das wiederaufgeheizte Gas kann, da das Gas über dem Taupunkt temperiert ist, als keramisches Rohr oder auch, wenn es die Rauchgastemperatur erlaubt, als mit einer Kunst stoffauskleidung (10) versehenes Metallrohr ausge bildet sein. The cold gas stream ( 7 ) flowing out of a desulfurization system flows through the line ( 1 ), which is lined with plastic, into the actual mixing device. The mixing device essentially consists of a venturi-shaped insert ( 3 ) which has openings ( 4 ) at the narrowest point which represent the main nozzles of the mixing device. Outside the cold gas stream ( 7 ) or outside the insert ( 3 ) in the line ( 1 ) an annular space ( 2 ) is provided, which is connected to supply lines ( 6 ) for the hot gas stream ( 8 ), the Feed lines ( 6 ) are guided so that the insert is swept by the hot gas stream and thus heated above the dew point, thereby avoiding that the liquid droplets that are present in the cold gas stream and that still contain residual acid droplets, since even the best flue gas cleaning system such as e.g. B. entraining system a certain residual acid can exist in the flue gas, settle. The mixing plant should now heat the cold flue gas to chimney temperature again, so that optimal flow conditions prevail and the gases are blown as high as possible into the atmosphere. For this purpose, the cold gas stream, whose temperature is around 50 ° C, is heated to around 80 ° to 110 ° C. This heated gas flow is marked with arrow ( 9 ). For better mixing, secondary nozzles ( 5 ) are also provided in the mixer, which are used to keep the venturi insert warm so that it does not have to be made of acid-resistant material. The line ( 1 ) for the reheated gas can, since the gas is tempered above the dew point, as a ceramic tube or, if the smoke gas temperature permits, as a plastic tube ( 10 ) provided with a metal tube.

Um das Volumen des durch den Kamin abzuführenden Rauchgasstromes relativ klein zu halten, ist man bestrebt, die Temperatur des heißen Gasstromes (8) möglichst hoch zu wählen, etwa bei 300°C. Diese Temperatur ist aber für Kunststoffauskleidungen nicht erträglich, so daß normalerweise für den Einsatz (3) säurefestes Material verwendet werden muß, was durch die erfindungsgemäße Ausführung vermieden werden kann, da der Einsatz gegenüber dem Taupunkt eine Übertemperatur aufweist, so daß eine Tröpfchenabscheidung an diesem Bauteil nicht möglich ist. Gleichzeitig ist der Wärmeeintrag des Einsatzes an die anschließenden Leitungen (1) mit der eingezeichneten Kunststoffauskleidung (10) so gering, daß an der Anschlußstelle keine für den Kunststoff schädliche Temperatur erreicht wird. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß trotz Verwendung von nichtsäurebeständigem Material es im Bereich des Mischers zu keiner Säurekorrosion kommt.In order to keep the volume of the flue gas flow to be discharged through the chimney relatively small, the aim is to select the temperature of the hot gas flow ( 8 ) as high as possible, for example at 300 ° C. However, this temperature is not tolerable for plastic linings, so that normally acid-resistant material must be used for the insert ( 3 ), which can be avoided by the design according to the invention, since the insert has an excess temperature relative to the dew point, so that droplet separation on this component not possible. At the same time, the heat input from the insert to the connecting lines ( 1 ) with the plastic lining ( 10 ) shown is so low that no temperature harmful to the plastic is reached at the connection point. These measures ensure that, despite the use of non-acid-resistant material, there is no acid corrosion in the area of the mixer.

Die Vorteile der Erfindung liegen in der Einfachheit sowohl konstruktiver als auch fertigungstechnischer Art, in der Verwendung keinerlei beweglicher Teile, im geringen Konstruktionsgewicht sowie im geringen Energiebedarf für die Vermischung in dieser so ausgebildeten Mischeinrichtung. Die ganze Erfindung läßt sich gut in das Gesamtkonzept Waschturm, Gas mischer und Kamin eingliedern und kann praktisch in einer vertikalen Achse angeordnet werden. Der Raum (2) kann bis auf die Zuführungen zu den Bohrungen 4 und 5 ausgemauert werden.The advantages of the invention lie in the simplicity of both construction and production technology, in the use of no moving parts, in the low construction weight and in the low energy requirement for mixing in this mixing device designed in this way. The whole invention can be well integrated into the overall concept of the washing tower, gas mixer and chimney and can be arranged practically in a vertical axis. The space ( 2 ) can be bricked up except for the feeds to holes 4 and 5 .

Claims

1. Mixing device for two gas streams of different temperatures, in particular for the re-heating of a cold flue gas after a wet flue gas cleaning such. B. in a Rauchgasent sulfurization plant, with a line ( 1 ) for the first gas stream ( 7 ) and with a feed line ( 6 ) for the second gas stream ( 8 ), with an insert arranged in the line ( 3 ) in the direction of Line of the first gas flow is through-flow bar, which is connected at both ends to the inside of the line, which tapers in the direction of flow of the first gas flow substantially - to a narrowest point and then widens, with openings on the circumference of the insert , through which the second gas flow can enter the first, a space ( 2 ) being formed between the insert and the line, into which the feed line ( 6 ) for the second gas flow opens, characterized in that the insert ( 3 ) is formed like a venturi tube and that the openings are arranged only at the narrowest point of the insert and in the region of the downstream end of the insert.

2. Mixing device according to claim 1, characterized in that the first gas stream ( 7 ) is the colder and the second gas stream ( 8 ) is the warmer.

3. Mixing device according to claim 1, characterized in that the openings at the narrowest point of the insert ( 3 ) form the main nozzles ( 4 ) and the openings at the end of the insert ( 3 ) form the secondary nozzles ( 5 ).

4. Mixing device according to claim 1, characterized in that the feed line ( 6 ) of the second gas stream ( 8 ) in the space ( 2 ) in the region of the inlet of the insert ( 3 ) obliquely to the flow direction of the first gas stream ( 7 ) with brushing the outside of the insert ( 3 ) is provided.

5. Mixing device according to claim 1, characterized in that the line ( 1 ) for the first gas stream ( 7 ) up to the insert ( 3 ) lined with plastic ( 10 ), the insert ( 3 ) is bare.