DE3704637A1 - Verfahren und vorrichtung zum einbringen von adsorptionsmittel in rauchgaskanaele - Google Patents

Description

Bei der Reinigung von Rauchgasen aus Kraftwerken und Müllver­ brennungsanlagen hat sich u. a. ein Verfahren bewährt, bei dem Adsorptionsmittel in den Rauchgaskanal vor dem Gewebefilter ein­ gebracht wird. Es hat sich dabei gezeigt, daß die sich auf dem Filtergewebe absetzende Schicht aus Adsorptionsmittel als Reaktionsschicht wirkt, und die Abgaswerte an SO2-Gehalt nach­ haltig verbessert. Die Reaktionsfähigkeit des Filterkuchens wird jedoch dabei abgebaut und der Filterkuchen durch die Filterabreinigung automatisch beseitigt. Der Filterkuchen muß deshalb ständig neu aufgebaut werden, und deshalb wird dem Rauchgas bereits im Rauchgaskanal Adsorptionsmittel zugeführt.

Es sind dabei Verfahren bekannt, Adsorptionsmittel, insbe­ sondere Kalk und Kalkhydrat, mit pneumatischen Förderanlagen direkt in den Rauchgaskanal einzublasen. Bei diesen Verfahren ist jedoch nicht möglich, eine homogene Gutwolke bis zum Eintritt in das Filter zu erreichen, da es sehr lange Förder­ strecken benötigt, bis das Material im ganzen Querschnitt gleichmäßig verteilt ist. Dadurch wird das Filter ungleich­ mäßig beaufschlagt, und es kommt zu einer schlechten Aus­ nutzung des Reaktionsmittels. Außerdem kommt es durch die ungleichmäßige Ausbildung des Filterkuchens zu einer Ver­ schlechterung der Nachreaktion im Filter, was eine Ver­ schlechterung des Gesamtreinigungsgrades der Rauchgas­ reinigungsanlage bedeutet.

Desweiteren sind Anlagen bekannt, bei denen über mechanische Dosierelemente das Adsorptionsmittel direkt in den Rauchgas­ strom eingetragen wird. Auch bei dieser Vorrichtung ergibt sich das Problem der gleichmäßigen Verteilung des Adsorptions­ mittels im Rauchgasstrom. Desweiteren kommt hier erschwerend dazu, daß die Dosiervorrichtung und der dazugehörige Vorlage­ behälter für Adsorptionsmittel direkt am Rauchgaskanal in­ stalliert werden muß.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der dazugehörenden Vorrichtung werden diese Nachteile beseitigt. Als Hauptkompo­ nente dient dabei ein Aufgabeinjektor, in dem die Agglomerate durch die infolge der hohen Geschwindigkeit des Luftstrahles auftretenden Beschleunigungs- und Scherkräfte aufgelöst werden, und mit dessen Diffusor eine über den ganzen Rohrquerschnitt gleichmäßig verteilte Adsorptionsmittel-Konzentration, d. h. eine homogene Gutwolke entstanden ist. Die Gravitations­ kräfte, die in der Rohrleitung zu einer zum unteren Rohrquer­ schnitt ansteigenden Konzentration führen, spielen hier keine Rolle, da die Beschleunigungskräfte im Injektor wesentlich überwiegen.

Die so erzeugte homogene Gutwolke wird über Druckluftinjektoren abgesaugt und dem Rauchgaskanal zugeführt. Durch die einfache Regelbarkeit und der Druckluftinjektoren durch Regulierung der Primärluft können an den einzelnen Aufgabestellen im Bedarfs­ fall unterschiedliche Mengen an Adsorptionsmittel aufgegeben werden, wodurch Konzentrationsschwankungen im Rauchgaskanal, die z. B. durch Zentrifugalkräfte in Bögen und Knien entstehen, ausgeglichen werden.

Nachstehend soll das Verfahren und die zugehörige Apparatur näher beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt das gesamte Anlagenschema.

Fig. 2 zeigt den Aufgabeinjektor mit den Druckluftdüsen in der Seitenansicht.

Fig. 3 zeigt den Injektor mit Düsen in der Draufsicht.

Fig. 4 zeigt den Rauchgaskanal mit der möglichen Anordnung der Einbalsstellen.

Fig. 5 zeigt den Strömungsverlauf nach einem Knie.

Die Vorrichtung setzt sich aus den nachstehenden Hauptkompo­ nenten zusammen:

• Vorratsbehälter 1 für Adsorptionsmittel
  Zellenradschleuse 2
  Siebmaschine 3
  Dosiervorrichtung 4
  Aufgabeinjektor 5
  Druckluftdüsen 6
  Fördergebläse 7.

Das Adsorptionsmittel wird in dem Vorratsbehälter 1 gelagert. Die Befüllung erfolgt üblicherweise durch Tankfahrzeuge. Die dazugehörenden Meßeinrichtungen mit Min./Max.-Alarm und die Abluftfilter sind Stand der Technik, weshalb auf diese Dinge hier nicht näher eingegangen werden soll. Die Austragung des Adsorptionsmittels, wie Fig. 1 als pneumatische Austraghilfe dargestellt, kann ohne Beeinträchtigung der Funktion auch durch mechanische Austraghilfen ersetzt werden. Am Siloaus­ lauf befindet sich der Notabsperrschieber 9, an den sich direkt die Austragzellenradschleuse 2 anschließt. Diese dosiert das Material der nachfolgenden Siebmaschine zu, wobei die Siebmaschine 3 hier als Trommelsiebmaschine dargestellt ist. Selbstverständlich können an dieser Stelle andere Sieb­ systeme ohne Beeinträchtigung der Funktion eingesetzt werden. Die Siebmaschine 3 hat die Funktion einer Kontrollsiebma­ schine, um härtere, nicht auflösbare Materialklumpen und ggfs. metallische und nicht metallische größere Verunreinigungen abzuscheiden, die andernfalls aufgrund der geringen Strömungs­ geschwindigkeit im Rauchgaskanal aus der Strömung ausfallen und im Kanal liegen bleiben. Über längere Zeiträume kann dies zu Materialansammlungen führen, die zu Betriebsstörungen führen. Das abgesiebte Material gelangt in den Vorbehälter 10, an dem die Dosierschnecke 4 installiert ist. Der Vorbehälter wird über eine Min./Max.-Steuerung 11/12 automatisch befüllt. Die Dosierschnecke 4 trägt das Material kontinuierlich in der Menge aus, die von der zentralen Steuerung S entsprechend den Adsorptionsbedingungen, d. h. den jeweiligen Schadstoff­ mengen im Rauchgas, aus. Die Dosierschnecke 4 ist mit einem regelbaren Motor 13 ausgerüstet, so daß die Drehzahl auto­ matisch den Betriebsbedingungen angepaßt werden kann. Wird eine hohe Austragskonstanz verlangt, so wird der Vorbehälter 10 als Wägebehälter ausgebildet und die Gewichtsabnahme pro Zeiteinheit über Meßzellen 14 gemessen. Die Drehzahlregelung R paßt dann die Drehzahl des Motors 13 entsprechend den Schüttgutschwankungen und dem Füllungsgrad der Schnecke an, so daß die Austragsleistung konstant ist und dem vorge­ gebenen Wert durch die Steuerung S entspricht. Das von der Dosierschnecke 4 ausgetragene Adsorptionsmittel gelangt dann in den Förderluftstrom der Saugleitung 15. Der Saugluft­ strom wird durch den Injektor 5 erzeugt, der reinluftseitig mit der Druckleitung 16 mit dem Drucklufterzeuger 7, vor­ zugsweise einem Drehkolbengebläse, vebunden ist. In der Treibluftdüse 17 wird ein Luftstrahl mit hoher Geschwindig­ keit erzeugt, der in der Mischkammer 18 auf den Produkt­ strom der Saugleitung 15 trifft und wie bereits geschildert durch Beschleunigungs- und Scherkräfte Agglomerate ähnlich einer Luftstrahlmühle zerkleinert und auflöst. Im an­ schließenden Diffusor 19 wird die Strömungsgeschwindigkeit wieder abgebaut, und die homogene Gutwolke gelangt in das vorzugsweise vertikale Steigrohr 20. An diesem Steigrohr sind mittels Saugleitungen 21, die sowohl stationär aus Metall als auch flexibel aus Gummi ausgebildet sein können, die Druckluftinjektoren 6 angeschlossen. Jeder Druckluft­ injektor ist mit einer Leitung 22 druckseitig mit dem Ver­ dichter verbunden. In den einzelnen Anschlußleitungen 22 befindet sich die Absperrarmatur 23, mit der die Druckluft zum jeweiligen Injektor 6 reguliert werden kann. Dadurch ergeben sich individuell einstellbare Mengenströme zum Rauchgaskanal 24. Sind im Rauchgaskanal 24 keine Konzen­ trationsschwankungen aufgrund des Rohrleitungsverlaufes zu erwarten, so können die Druckluftinjektoren 6 alle gleichmäßig eingestellt und beaufschlagt werden.

In Fig. 2 ist der Förderinjektor 5 im einzelnen dargestellt. Die strömungstechnische Ausbildung ist hinlänglich bekannt und soll hier nicht näher beschrieben werden. Am Steigrohr 20 schließen sich die Verbindungsleitungen 25 zu den einzel­ nen Druckluftinjektoren 6 an. Die Druckluftinjektoren sind auf einer Montageplatte 26 installiert und werden an den Anschlußmuffen 27 mit den Rohrleitungen 22 verbunden. Am Druckluftinjektor schließt die Förderleitung 28 zum Rauch­ gaskanal an. In Fig. 2 ist diese Leitung als Schlauch­ leitung dargestellt.

Fig. 3 zeigt den gleichen Aufgabeinjektor mit Druckluft­ düsen in der Draufsicht. Im Beispiel sind 6 Düsen abge­ bildet. Je nach Querschnitt des Rauchgaskanales können es so­ wohl weniger als auch mehr sein.

Fig. 4 zeigt die Anschlußmöglichkeiten der Zuleitungen 28 am Rauchgaskanal 24. Je nach Größe des Rauchgaskanales können die Anschlußstutzen 29 direkt an der Wandung enden als auch, insbesondere bei großen Querschnitten, einzelne Stutzen 30 bis zur Kanalmitte führen. Auf diese Weise wird eine schnelle Materialverteilung im Rauchgaskanal erzielt. Die Anschlußstutzen 29 und 30 werden in Strömungsrichtung eingeführt, um Stoßverluste zwischen Rauchgasstrom und Luft/Materialstrom zu vermeiden.

Fig. 5 zeigt das Knie eines Rauchgaskanales mit gedachten Stromlinien. Die Materialpartikel, die an den Stutzen 31 und 32 eingeblasen werden, werden annähernd diesen Strom­ linien folgen, was in der Zone I zu einer Überkonzentration und in der Zone II zu einer Unterkonzentration an Ad­ sorptionsmittel führen wird. Dies kann durch unterschied­ liche Materialaufgabe ausgeglichen werden. Am Stutzen 31, mit Minus gekennzeichnet, wird die Aufgabemenge verringert, und am Stutzen 32, mit Plus gekennzeichnet, wird die Auf­ gabemenge vergrößert. Dies wird erreicht durch Einstellen der Druckluftdüsen 6 durch Verändern der Primärluft mittels Einjustieren der Absperrarmaturen 23. Mehr Primärluft aus dem Druckluftstrang 22 bedeutet größeres Absaugvolumen in den Leitungen 21 und damit höhere Materialeindüsung.

Mit dem aufgezeigten Verfahren und der dazugehörigen Vor­ richtung ist es möglich, die Materialaufgabe in Rauchgas­ kanäle den örtlichen Gegebenheiten anzupassen. Der Aufgabe­ injektor 5 sorgt für eine homogene Gutwolke, aus der mittels Druckluftinjektoren 6 einzelne Materialströme abge­ zogen und dem Rauchgaskanal 24 zugeführt werden. Durch die Saugwirkung des Injektors 5 ist es außerdem möglich, das Adsorptionsmittel über eine Saugleitung 15 dem Rauchgas­ kanal zuzuführen, wodurch die Aufstellung des Vorbehälters 1 nicht mehr ortsgebunden ist, und je nach Platzverhältnissen einige zig Meter von der Eindüsungsstelle am Rauchgaskanal 24 entfernt sein kann. Aufgrund der guten Regelbarkeit der Dosiervorrichtung 4 läßt sich das System schnell den je­ weils erforderlichen Betriebsverhältnissen anpassen.

Claims (4)

1. Verfahren und Vorrichtung zur Aufgabe von Adsorptions­ mittel in einen Rauchgaskanal bestehend aus dem Aufgabe­ injektor 5 in Verbindung mit der Dosiervorrichtung 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Diffusor erzeugte homogene Gutwolke im anschließenden Förderrohr 20 durch einzelne Druckluftdüsen 6 abgesaugt wird und in einzelnen Teilströmen dem Rauchgaskanal 24 zugeführt wird.

2. Verfahren und Vorrichtung zur Aufgabe von Adsorptions­ mittel in einen Rauchgaskanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenstrom der einzelnen Teilströme bezogen auf den Mengendurchsatz an Ad­ sorptionsmittel durch Verändern der Primärluft an der Absperrarmatur 23 variiert werden kann und somit Konzentrationsschwankungen durch örtliche Gegeben­ heiten im Rauchgaskanal ausgeglichen werden, wobei die Summe aller Teilströme konstant bleibt und der jeweiligen Aufgabemenge durch die Dosiervorrichtung 4 entspricht.

3. Verfahren und Vorrichtung zur Aufgabe von Adsorptions­ mittel in einen Rauchgaskanal nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einblasestellen 29 und 30 am Rauchgaskanal sowohl in ihrer Lage als auch in ihrer Eindringtiefe variabel sind.

4. Verfahren und Vorrichtung zur Aufgabe von Adsorptions­ mittel in einen Rauchgaskanal nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereitstellung des Adsorptionsmittels im Lagerbehälter 1 und die Do­ sierung durch die Dosiervorrichtung 4 räumlich nicht in Verbindung zum Rauchgaskanal 24 stehen muß, sondern mit der Saugleitung 15 und dem Injektor 5 mit dem Rauchgaskanal verbunden ist.