DE4013484A1 - Verfahren und anlage zur minderung von schadgasemissionen bei waermekraftwerken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Minderung von Schadgasemissionen bei Wärmekraftwerken mit Dampferzeuger, Luftvorwärmer und Gasreinigungsan­ lage. Sie befaßt sich zugleich aber auch mit der Ver­ besserung des Leistungswirkungsgrades solcher Wärme­ kraftwerke.

Nach der am 01.07.1983 in Kraft getretenen Großfeu­ erungsanlagenverordnung (GFAVO) zum Bundesemissions­ schutzgesetz wird gefordert, daß Wärmekraftwerke nur noch Schwefelemissionsgrade (SEG) von höchstens 15% im Rauchgasstrom aufweisen.

Diese Forderungen gelten seit dem 01.07.1988 auch für Altanlagen. Deshalb ist nach dem Inkrafttreten der Großfeuerungsanlagenverordnung auch bei Altanlagen versucht worden, die hiernach geforderten SO₂-Grenzwerte einerseits durch konstruktive Änderungen sowie ander­ erseits durch verfahrenstechnische Änderungen zu er­ reichen. So wurde in der Rauchgasentschwefelungsanlage (SRA) durch Erhöhung der Pumpleistung und der Anzahl der Waschdüsen das Flüssigkeits/Gas-Verhältnis (L/G-Ver­ hältnis) vergrößert. Auch die Verweilzeit der Gase in der Rauchgasentschwefelungsanlage wurde durch größere Behältervolumina verlängert. Darüber hinaus wurde aber auch der Rauchgasmengenstrom über eine Minderung des Bypass-Gasstromes durch die Rauchgasentschwefelungs­ anlage erhöht, und zwar etwa um 3,5%. Schließlich ge­ langte in der Rauchgasentschwefelungsanlage als Einsatz­ stoff reiner Kalkstein mit höherer Reaktivität zum Einsatz.

Mit allen diesen Maßnahmen konnte jedoch die geforderte Schwefel-Restemission von nur 15% noch nicht erreicht werden.

Durch Einbau wirksamerer Naßfilmkontakte in die Rauch­ gasentschwefelungsanlage konnte deren Abscheidegrad bei Vollast auf 97% verbessert werden.

Es wurde auch noch versucht, den Rauchgasstrom über den Bypaß der Rauchgasentschwefelungsanlage zu minimieren und dadurch einen Schwefelemissionsgrad von = oder < 15% zu erreichen. Zu diesem Zweck wurde einerseits versucht, durch feuerungstechnische Optimierungen die Rauchgas­ menge zu senken und andererseits wurde die Rauchgas­ entschwefelungsanlage mit nochmals erhöhten Rauchgas­ mengenströmen beaufschlagt. Hierbei stieß man jedoch an verfahrenstechnische Grenzen. Mit den geschilderten Maßnahmen konnten nämlich lediglich Schwefelemissions­ grade zwischen 16 und 17% erreicht werden, was bei dem betroffenen Wärmekraftwerk einer SO₂-Konzentration von etwa 300 mg/m³ im Reingas am Kamin entsprach.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verfahrens-und anlagentechnische Maßnahmen anzugeben, mit denen bzw. durch welche sich der nach der Großfeuerungsanlagenver­ ordnung (GFAVO) vorgeschriebene Grenzwert von 15% für die Schwefel-Restemission erreichen, oder sogar noch unterschreiten läßt.

Die Erfindung zielt dabei darauf ab, durch verfahrens- und anlagentechnische Maßnahmen in dem zwischen dem Dampferzeuger und der Gasreinigunsanlage arbeitenden Anlagenbereich die zu behandelnden Rauchgasmengen zu verringern.

Erreicht wird dieses Ziel nach der Erfindung in ver­ fahrenstechnischer Hinsicht grundsätzlich dadurch, daß der im Luftvorwärmer von der Luftseite zur Rauchgasseite übertretende Leckluftanteil aus dem Abgasstrom kontrol­ liert abgesaugt und dann dem Verbrennungsluftstrom zugeführt wird.

Bekanntlich erfolgt in Regenerativ-Luftvorwärmern durch den Frischluftübertritt eine Erhöhung der Rauchgasmenge. Dabei gelten Werte solcher Spaltluftverluste bis zu etwa 5% der Gesamtrauchgasmenge noch als normal. Bei einem Gesamtrauchgasstrom von etwa 620 kg/s und einem mitt­ leren Spaltluftverlust von etwa 3% ergibt sich demnach eine Leckagemenge von etwa 20 kg/s.

Wird nun dieser Leckluftanteil erfindungsgemäß abge­ saugt, dann tritt bei gleichbleibender Belastung der Rauchgasentschwefelungsanlage eine unmittelbare Ent­ lastung des unentschwefelten Bypasses um den entspre­ chenden Wert, hier also um 3% ein.

Rein rechnerisch ergibt sich damit, daß bei einem Ab­ scheidegrad der Rauchgasentschwefelungsanlage von 97% der nach der Großfeuerungsanlagenverordnung geforderte Grenzwert von 15% sogar unterschritten werden kann.

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Leckluftanteil an der Luftzuströmseite bzw. an der Kaltseite des Luftvorwärmers in den Verbrennungsluft­ strom eingeführt wird.

Besonders vorteilhaft läßt sich die erfindungsgemäße Verfahrensart anwenden, wenn die Kaltluft als ein Pri­ märluftstrom und ein Sekundärluftstrom zugeführt und dabei der Leckluftanteil in den Sekundärluftstrom ein­ geleitet wird.

Es kann sich darüber hinaus als vorteilhaft erweisen, daß der Primärluftstrom vom Sekundärluftstrom eingeschlossen und dabei unter einem höheren Druck als dieser gehalten wird. Damit ist erreicht, daß Primärluftleckagen vor­ nehmlich zur Sekundärluft übergehen und - wenn über­ haupt - nur zu einem ganz geringen Teil in das Rauchgas gelangen.

Bewährt hat es sich nach der Erfindung auch, wenn Rauch­ gas und Luft im Gegenstrom zueinander durch den Luftvor­ wärmer geführt werden. Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, daß der Sekundärluftstrom durch den Leckluftanteil aufgeheizt wird und damit zusätzlich eine Wärmerückgewinnung erreichbar ist, die eine Verbesserung des Leistungswirkungsgrades beim Wärmekraftwerk zur Folge hat. Außerdem kann auf eine kostspielige Vorwär­ mung der Kaltluft durch Dampf oder rezirkulierte Heiß­ luft, um die notwendige Mindesttemperatur im Heiz­ flächenmaterial einzuhalten, ganz oder teilweise ver­ zichtet werden.

Bei einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens ist dem Kessel bzw. Dampferzeuger ein Regenerativ-Luftvorwärmer zugeordnet, der eine stationäre Regenerativkammer mit einer Rauchgas-Zuführungshaube und einer Rauchgas-Ab­ führungshaube sowie drehbare Zu- und Abführungshauben für die Verbrennungsluft aufweist, die durch ihre Dre­ hung den Gas- und Luftwechsel in der Regenerativkammer steuern, wobei einerseits zwischen den Zu- und Abfüh­ rungshauben und den Stirnflächen der Regenerativkammer sowie andererseits zwischen den Zu-und Abführungshauben und den zugehörigen, feststehenden Anschlußkanälen Dichtleistensysteme angeordnet sind.

Erfindungsgemäß zeichnet sich dabei diese Anlage dadurch aus, daß an die Dichtleistensysteme jeweils Leckluft­ kammern anschließen, die mit der Saugseite eines Ab­ saugegebläses in Verbindung stehen.

Hierdurch läßt sich eine Belastung der Rauchgasseite des Luftvorwärmers mit dem Leckluftanteil auf einfache Art und Weise vermeiden und folglich die die nachgeordnete Rauchgasentschwefelungsanlage beaufschlagende Rauchgas­ menge entsprechend reduzieren.

Ein wesentliches erfindungsgemäßes Weiterbildungsmerkmal liegt auch darin, daß die Druckseite des Absaugegebläses an die Luftzuführseite des Regenerativ-Luftvorwärmers angeschlossen ist, weil die Leckluft mit einer relativ hohen Temperatur anfällt und dadurch zu einer Aufheizung der dem Regenerativ-Luftvorwärmer zuströmenden Kaltluft beiträgt.

Bewährt hat sich nach der Erfindung weiterhin, daß der Regenerativ-Luftvorwärmer als Zweistrom-Luftvorwärmer ausgeführt ist, bei dem der Sekundärstrom den Primär­ luftstrom umschließt. Dabei sollte die Druckseite des Absaugegebläses in die Sekundärluftzuführung des Re­ generativ-Luftvorwärmers einmünden. Diese kann in be­ sonders vorteilhafter Weise als Gegenstrom-Luftvorwärmer betrieben werden.

Ohne Absaugung würde die heiße Leckluft aufgrund ihres Wärmeinhalts den Abgasverlust erhöhen. Die Rückführung in die Kaltluft bedeutet andererseits einen beachtlichen Energiegewinn.

Die Zu- und Abführungshauben für die Verbrennungsluft werden gegen die stationäre Regenerativkammer und die feststehenden Anschlußkanäle jeweils durch federnd angeordnete Schleifplatten abgedichtet.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in schematisch vereinfachter Prinzipdarstel­ lung ein Wärmekraftwerk mit Dampferzeuger, Luftvorwärmer und Rauchgasentschwefelungs­ anlage in einer Auslegung zur Minderung von Schadgasemissionen und/oder zur Verbesserung des Leistungswirkungsgrades,

Fig. 2 ein Schaubild zur Verdeutlichung der mit der Anlage nach Fig. 1 erzielbaren Verbesserung des Schwefelemissionsgrades,

Fig. 3 in größerem Maßstab sowie in ausführlicher Schnittdarstellung den in Fig. 1 mit III gekennzeichneten Bereich, die

Fig. 4 bis Fig. 7 in größerem Maßstab die in Fig. 3 mit IV bis VII gekennzeichneten Teilbereiche,

Fig. 8 schematisch vereinfacht den die Verbesserung des Schwefelemissionsgrades bewirkenden Be­ reich der Anlage nach Fig. 1, die

Fig. 9 und Fig. 10 zwei verschiedene Ansichten einer automa­ tischen Stelleinrichtung für die Dichtleisten zwischen der stationären Regenerativkammer sowie den drehbaren Zu- und Abführungshauben des Regenerativ-Luftvorwärmers,

Fig. 11 ein Schaubild des durch die Stelleinrichtung nach den Fig. 9 und 10 erreichbaren Leckagen- Niveaus,

Fig. 12 als Schaubild die prozentuale Zusammensetzung des Luft- und Gasanteils bei steigendem Dif­ ferenzdruck im Bereich der Absaugung und

Fig. 13 ein Schaubild, welches die durch die Lecka­ ge-Absaugung zurückgeführten Wärmemengen erkennen läßt.

In Fig. 1 der Zeichnung ist die Gesamtanlage eines Wärmekraftwerkes dargestellt, welches als Hauptkompo­ nenten einen Dampferzeuger oder Kessel 1, einen Luft­ vorwärmer 2 sowie eine Gasreinigungsanlage, nämlich eine Rauchgasentschwefelungsanlage 3 umfaßt.

Im Bereich zwischen dem Luftvorwärmer 2 und der Rauch­ gasentschwefelungsanlage 3 ist darüber hinaus noch ein Elektrofilter 4 und ein Saugzug 5 eingebaut.

Der Dampferzeuger oder Kessel 1 ist mit einer Feuerung 6 ausgestattet, welche von einer Kohlenmühle 7 mit Koh­ lenstaub beliefert wird.

Der Luftvorwärmer 2 ist als Zweistrom-Luftvorwärmer ausgelegt, der mit Primärluft 8 und Sekundärluft 9 von einem gemeinsamen Frischluftgebläse 10 beaufschlagt wird.

Die Primärluft 8 wird zusätzlich noch von einem Müh­ lenluftgebläse 11 beaufschlagt.

Die Primärluft 8 geht vor ihrem Eintritt in den Luft­ vorwärmer 2 noch durch einen Dampf-Luftvorwärmer 12, während die Sekundärluft 9 vor ihrem Eintritt in den Luftvorwärmer 2 noch einen Dampf-Luftvorwärmer 12 a durchsetzt.

Die Primärluft 8 beaufschlagt die Kohlenmühle 7, während die Sekundärluft 9 zur Feuerung 6 des Dampferzeugers oder Kessels 1 geführt wird.

Die von der Feuerung 6 des Dampferzeugers oder Kessels 1 abgehenden Rauchgase 13 beaufschlagen zunächst den Luftvorwärmer 2, bevor sie anschließend durch den Elek­ trofilter 4 und den Saugzug 5 gehen und dann vor ihrem Eintritt in den Kamin 14 die Rauchgasentschwefelungs­ anlage 3 durchströmen.

In Fig. 1 der Zeichnung ist zu sehen, daß die Rauch­ gasentschwefelungsanlage 3 mit zwei parallelen Ent­ schwefelungsstraßen 15 a und 15 b ausgestattet ist, die je durch einen Saugzug 16 a bzw. 16 b beaufschlagt werden. Darüber hinaus ist diese Rauchgasentschwefelungsanlage 3 aber auch noch mit einem Bypaß 15 c versehen, den ein bestimmter Prozent-Anteil der Rauchgase ohne eine Ent­ schwefelungs-Behandlung zum Kamin hin durchströmen können.

Die Besonderheit der in Fig. 1 der Zeichnung dargestell­ ten Anlage eines Wärmekraftwerkes liegt darin, daß der im Luftvorwärmer 2 von dessen Luftseite 9/8 zur Rauch­ gasseite 13 übertretende Leckluftanteil 17 bzw. 17 a, 17 b aus dem Abgasstrom kontrolliert abgesaugt werden kann, nämlich mit Hilfe eines Absaugegebläses 18, von dem aus er dann dem unmittelbar als Verbrennungsluft benutzten Sekundärluftstrom 9 zugeführt werden kann.

Aus dem Schaubild nach Fig. 2 ist das Ausmaß ersicht­ lich, um welches sich der Schwefelemissionsgrad des Rauchgases mit Hilfe der erfindungsgemäß ausgelegten Anlage nach Fig. 1 verbessern läßt. Dabei ist nicht nur erkennbar, daß eine Leistungsteigerung der Rauchgasent­ schwefelungsanlage 3 bezüglich des Rauchgasdurchsatzes von 484 kg/s über 514 kg/s auf 540 kg/s erzielt werden konnte, sondern daß auch eine Reduzierung der Gesamt­ rauchgasmenge eingetreten ist und darüber hinaus der Abscheidegrad der Rauchgasentschwefelungsanlage 3 von 95% auf 97% gesteigert wurde.

Als besonders bedeutsam erweist sich aber, daß mit der Reduzierung der Gesamtrauchgasmenge eine Verminderung des Schwefelemissionsgrades unter 15% eintritt, dieser also den nach der Großfeuerungsanlagenverordnung ge­ forderten SO₂-Grenzwert merklich unterschreitet.

Schon aus Fig. 1 ist erkennbar, daß der Leckluftanteil 17 bzw. 17 a, 17 b an der Luft-Zuströmseite bzw. an der Kaltseite des Luftvorwärmers 2 in den Verbrennungsluft­ strom eingeführt wird. Zu sehen ist dort aber auch, daß die Kaltluft als ein Primärluftstrom 8 und ein Sekun­ därluftstrom 9 zugeführt wird und daß dabei der Leck­ luftanteil 17 bzw. 17 a, 17 b in den Sekundärluftstrom 9 eingeleitet wird.

Die ausführliche Darstellung des Regenerativ-Luftvor­ wärmers 2 nach Fig. 3 läßt nicht nur erkennen, daß der Primärluftstrom 8 vom Sekundärluftstrom 9 eingeschlossen wird, während er durch den Luftvorwärmer 2 strömt. Vielmehr geht hieraus auch hervor, daß die Rauchgase 13 im Gegenstrom zur Luft 8 und 9 durch den Luftvorwärmer 2 geführt werden.

Der Regenerativ-Luftvorwärmer 2 nach Fig. 3 weist eine stationäre Regenerativkammer 19 mit einer Rauchgas- Zuführungshaube 20 und einer Rauchgas-Abführungshaube 21 auf. Darüber hinaus ist er noch mit drehbaren Luftzu­ führungshauben 22, 23 und ebenfalls drehbaren Luftab­ führunghauben 24 und 25 ausgestattet, wie das aus Fig. 3 hervorgeht. Durch die gemeinsame Drehung der Luftzu­ führungshauben 22 und 23 mit den Luftabführungshauben 24 und 25 relativ zur stationären Regenerativkammer 19 innerhalb der Rauchgaszuführungshaube 20 und der Rauch­ gasabführungshaube 21 wird der Gas- und Luftwechsel in der Regenerativkammer 19 gesteuert.

Die Luftzuführungshauben 22 und 23 sind jeweils mit einem feststehenden Anschlußkanal 26 bzw. 27 verbunden und entsprechende feststehende Anschlußkanäle 28 und 29 sind auch den Luftabführungshauben 24 und 25 zugeordnet.

Zwischen der Stirnfläche 19 a der stationären Regene­ rativkammer 19 und der drehbaren Luftzuführungshaube 22 ist ein Dichtleistensystem 30 vorgesehen und ein ähn­ liches Dichtleistensystem 31 befindet sich auch zwischen dieser Stirnfläche 19 a und der Luftzuführungshaube 23. Dichtleistensysteme 32 und 33 sind aber auch zwischen der anderen Stirnfläche 19 b der Regenerativkammer 19 sowie den Luftabführungshauben 24 und 25 vorgesehen.

Deutlicher als in Fig. 3 sind die Anordnung und Aus­ bildung der Dichtleistensysteme 30 und 32 sowie 31 und 33 jedoch aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich.

Zwischen den drehbaren Luftzuführungshauben 22 und 23 sowie den zugehörigen ortsfesten Anschlußkanälen 26 und 27 befinden sich darüber hinaus besondere Halsdichtungen 34 und 35 und entsprechende Halsdichtungen 36 und 37 sind auch zwischen den Luftabführungshauben 24 und 25 sowie den zugehörigen ortsfesten Anschlußkanälen 28 und 29 vorhanden. Anordnung und Ausbildung der Halsdichtun­ gen 35 und 37 gehen dabei aus den Fig. 4 und 5 deut­ licher hervor als aus Fig. 3.

Sowohl die Dichtleistensysteme 31 und 33 zwischen den Stirnflächen 19 a und 19 b der Regenerativkammer 19 sowie der Luftzuführungshaube 23 und der Luftabführungshaube 25 als auch die Halsdichtungen 35 und 37 zwischen Luft­ zuführungshaube 23 und Anschlußkanal 27 bzw. Luftab­ führungshaube 25 und Anschlußkanal 29 stehen jeweils mit Leckluft-Aufnahmekammern 38, 39 bzw. 40, 41 in Verbin­ dung, wie das in den Fig. 4 bis 7 zu sehen ist.

Rohrleitungen 42 bzw. 43 innerhalb der Drehhauben 23 und 25 verbinden die Leckluft-Aufnahmekammern 38 und 40 bzw. 39 und 41 miteinander, wobei die Leckluft-Aufnahmekam­ mern 40 und 41 wiederum mit einem Gesamtabsaugkanal 44 bzw. 45 verbunden sind, durch den die Leckluftanteile 17 b und 17 a vom gemeinsamen Absaugegebläse 18 (Fig. 1) abgezogen werden.

Mit Hilfe der Dichtleistensysteme 30 bis 33 sowie der Halsdichtungen 34 bis 37 sowie der zugehörigen Leckluft- Aufnahmekammern 38 bis 41 ist es möglich, die zum Rauch­ gas übertretenden Luft-Spaltleckagen nahezu vollständig vom Rauchgas fernzuhalten.

Besonders in den Fig. 6 und 7 ist anhand der Dicht­ leistensysteme 31 und 33 zu sehen, daß diese eine zwei­ teilige Ausbildung haben, so daß zwischen ihnen ein Absaugespalt 46 bzw. 47 gebildet ist, der in die be­ nachbarte Leckluft-Absaugekammer 38 bzw. 39 einmündet.

Auch die Halsdichtungen 35 und 37 sind zweiteilig aus­ geführt, so daß zwischen ihnen ein Absaugespalt 48 bzw. 49 entsteht, der den Übertritt der Leckageluft aus den Rohrleitungen 42 bzw. 43 in den Gesamtabsaugekanal 44 bzw. 45 ermöglicht.

Die außerhalb des Luftvorwärmers 2 installierten Ein­ richtungen sind in Fig. 8 der Zeichnung deutlicher zu sehen, als in Fig. 1. Gezeigt sind dort nämlich nicht nur die von der Heißseite und der Kaltseite des Luft­ vorwärmers 2 weg führenden Gesamtabsaugekanäle 45/17 a und 44/17 b, sondern auch das Absaugegebläse 18 und die von diesem ausgehende Druckleitung zum Sekundär-Kalt­ luftkanal 9 vor der Eintrittsseite in den Luftvorwärmer 2.

Den Gesamtabsaugekanälen 44 und 45 ist jeweils eine Regel- bzw. Absperrklappe 50 bzw. 51 zugeordnet, während das Absaugegebläse 18 mit einem Leitschaufelapparat 52 zusammenarbeitet und in der Druckleitung eine weitere Regel- bzw. Absperrklappe 53 angeordnet ist.

Damit der Differenzdruck zwischen dem Absaugegebläse 18 sowie dem Rauchgas-Austrittskanal des Luftvorwärmers 2 gemessen und eingestellt werden kann, ist gemäß Fig. 8 auch noch eine Differenzdruck-Meßeinrichtung 54 vorge­ sehen.

Bei Einhaltung einer Druckdifferenz zwischen der Absau­ gung und dem Rauchgas von 0 mbar kann erreicht werden, daß aus dem Spaltbereich nur Luft abgezogen wird. Wie sich jedoch bei steigendem Differenzdruck der Luft- und Gasanteil der abgesaugten Menge entwickelt sowie pro­ zentual zusammensetzt, ist aus Fig. 12 der Zeichnung ersichtlich.

Mindestens an der kalten Seite des Regenerativ-Luft­ vorwärmers 2 werden besondere Verstelleinrichtungen für die Dichtleistensysteme 30 und 31 zwischen den Luft­ zuführungshauben 22 und 23 sowie der Stirnfläche 19 a der Regenerativkammer 19 vorgesehen, wie sie in den Fig. 9 und 10 zu sehen ist. Diese Verstelleinrichtung ist dabei so ausgelegt, daß zumindest die Dichtleisten des Dicht­ leistensystems 31 der Luftzuführungshaube 23 selbstätig an die Stirnfläche 19 a der Regenerativkammer 19 angelegt werden. Der Abstand zwischen den Dichtleisten und der Stirnfläche 19 a wird dabei durch einen berührungslosen Fühler 55 gemessen, wobei dieser Fühler einen Regler 56 beeinflußt, der wiederum auf einen Stellantrieb 58 einwirkt, um die durch einen Sollwerteinsteller 57 vorgegebene Einstellung der Dichtleisten des Dichtlei­ stensystems 31 zu bewirken. Der Stellantrieb 58 ver­ lagert in Abhängigkeit vom Regler 56 eine Anlaufkurve 59 für einen Betätigungskopf 60, der wiederum eine Kurven- bzw. Nockenscheibe 61 bewegt, die auf ein Stellgestänge 62 einwirkt, das am Dichtleistensystem 31 angreift.

In Fig. 11 der Zeichnung ist zu sehen, wie mit Hilfe der automatischen Nachjustierung der Dichtleistensysteme die Luft-Leckagen über den gesamten Lastbereich auf niedri­ gem Niveau gehalten werden können, wie das die strich­ punktiert gezeichnete Kurve aufzeigt. Bei ungeregeltem Dichtungssystem steigen hingegen die Luft-Leckagen bei Teillast erheblich an, wie das in Bild 11 die in voll ausgezogener Linie gezeichnete Kurve erkennen läßt. Ursache für diese steigenden Luft-Leckagen sind dabei die unterschiedlichen Durchbiegungen an der Stirnfläche 19 b der Regenerativkammer 19 und die dadurch geöffneten Dichtleistensysteme.

Die Leckabsaugung ist im Hinblick auf den geforderten Entschwefelungsgrad für Blockleistungen von mehr als 90% Nennlast erforderlich. Unter Berücksichtigung der Energieeinsparung und der damit verbundenen Wirkungs­ gradverbesserung kann dieser Vorteil auch bei nied­ rigeren Lastfällen genutzt werden.

Als Einschaltkriterien für das Leckluftanteil-Absau­ gegebläse 18 können festgelegt werden:

• - Blocklast < 90%
• - Leitapparat 52 geschlossen
• - Gebläsebremse geöffnet
• - Lagertemperatur < 90°C
• - Lagerschwingung < 15 mm/s

Mit der Erfüllung dieser Kriterien wird der Motor des Absaugegebläses 18 eingeschaltet und die in der Druck­ leitung desselben angeordnete Regel- bzw. Absperrklappe 53 in Öffnungsstellung gefahren. Danach geht der Leit­ apparat 52 auf Regelung. Bei Blocklasten < 87% bzw. wenn eines der vorgegebenen Kriterien nicht erfüllt ist, wird der Motor des Absaugegebläses 18 abgeschaltet und die Regel- bzw. Absperrklappe 53 geschlossen.

Die Absaugemenge wird automatisch mit Hilfe des Leit­ apparates 52 geregelt. Der Sollwert wird dem Regler über einen Differenzdruckgeber vorgegeben, welcher sich von 25 mbar bis + 5 mbar einstellen läßt. Gemessen wird dabei der Differenzdruck zwischen dem Absaugegebläse 18 und dem Rauchgas-Austrittskanal 13 des Luftvorwärmers 2.

Da die abgesaugte Leckageluft der Sekundärluft vor dem Luftvorwärmer 2 wieder zugeführt wird, tritt in entspre­ chendem Maße eine Entlastung des Frischluftgebläses 10 bezüglich der erforderlichen Gesamtluftmenge ein. Die Entlastung des Saugzuges 5 fällt dabei ebenfalls in entsprechender Höhe aus.

Die Temperaturen der abgesaugten Spaltleckagen können bspw. auf der heißen Seite etwa 310°C und auf der kalten Seite etwa 75°C betragen. Vor dem Absaugegebläse 18 stellt sich eine mittlere Temperatur von etwa 165°C ein, und zwar bei Spaltleckagen an der heißen Seite von 7,5 kg/s und an der kalten Seite von 12,5 kg/s.

Die Druckerhöhung durch das Absaugegebläse 18 führt zu einer Temperaturerhöhung um 5°C, so daß die vom Ab­ saugegebläse 18 geförderte Leckageluft mit etwa 170°C in den kalten Sekundärluftstrom 9 eingeführt wird.

Bei einem vollen Luftdurchsatz von bspw. 555 kg/s tritt dann eine Temperaturerhöhung der Sekundärluft 9 um etwa 7°C ein, was einer Wärmerückgewinnung von etwa 3200 kW_th entspricht. Fig. 13 der Zeichnung zeigt diese durch die Leckage-Absaugung zurückgeführten Wärmemengen. Um diese Wärmeleistung kann daher der dem Regenerativ- Luftvorwärmer 2 vorgeschaltete Dampf-Luftvorwärmer 13 entlastet werden.

Im praktischen Betrieb hat sich gezeigt, daß durch den Einbau verbreiterter Radialabdichtungen im Bereich der Dichtleistensysteme 30 bis 33 geringfügig erhöhte Druck­ verluste auf das Sekundärluft- und auf der Rauchgasseite eintreten können. Da aber der Absaugedruck des Absauge­ gebläses 18 in sehr weiten Grenzen variiert werden kann, ist die Möglichkeit gegeben, auch bei unterschiedlichen Abdichtungsverhältnissen im Luftvorwärmer 2 die ent­ sprechenden Wirkdrücke einzustellen und die nötigen Leckluftmengen abzusaugen.

Es hat sich gezeigt, daß eine Leckage-Luft-Absaugeein­ richtung am Luftvorwärmer 2 der vorstehend erläuterten Art eine technische und wirtschaftlich sinnvolle Er­ gänzungs-Komponente zur Reduzierung des Schwefelemis­ sions-Grenzwertes bei Wärmekraftwerken mit Dampferzeu­ ger, Luftvorwärmer und Gasreinigungsanlage bildet und dabei folgende Vorteile erreicht:

• - Reduzierung des Schwefelemissionsgrades um etwa 3% bei Blockvollast, nämlich von 17% auf etwa 14%.
• - Reduzierung der Rauchgas- und Frischluftmenge um die abgesaugte Leckagemenge.
• - Reduzierung des Abgasverlustes.
• - Erhöhung der Sekundärlufttemperatur vor Eintritt in den Regenerativ-Luftvorwärmer um etwa 7°C.
• - Wärmerückgewinnung und Entlastung des Dampf-Luftvor­ wärmers um etwa 3,2 MW_th und damit
• - Erhöhung der elektrischen Leistung um etwa 1 MW_el.

Claims (11)

1. Verfahren zur Minderung von Schadgasemissionen und/oder zur Verbesserung des Leistungswirkungsgrades bei Wärmekraftwerken mit Dampferzeuger, Luftvorwärmer und Gasreinigungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß der im Luftvorwärmer (2) von der Luftseite zur Rauchgasseite übertretende Leckluftanteil (17 bzw. 17 a, 17 b) aus dem Abgasstrom (13) kontrolliert ab­ gesaugt (18) und dann dem Verbrennungsluftstrom (9) zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leckluftanteil (17 bzw. 17 a, 17 b) an der Luft-Zuströmseite bzw. an der Kaltseite des Luft­ vorwärmers (2) in den Verbrennungsluftstrom (9) eingeführt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltluft als ein Primär-Luftstrom (8) und ein Sekundär-Luftstrom (9) zugeführt und dabei der Leck­ luftanteil (17 bzw. 17 a, 17 b) in den Sekundärluft­ strom (9) eingeleitet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Primär-Luftstrom (8) vom Sekundär-Luftstrom (9) eingeschlossen und dabei unter einem höheren Druck als dieser gehalten wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Rauchgase (13) und Luft (8, 9) im Gegenstrom zueinander durch den Luftvorwärmer (2) geführt wer­ den.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundär-Luftstrom (9) durch den Leckluft­ anteil (17 bzw. 17 a, 17 b) aufgeheizt wird.

7. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher dem Kessel bzw. Dampferzeuger ein Regenerativ-Luftvor­ wärmer zugeordnet ist, der eine stationäre Regene­ rativkammer mit einer Rauchgas-Zuführungshaube und einer Rauchgas-Abführungshaube sowie drehbare Zu- und Abführungshauben für die Luft aufweist, die durch ihre Drehung den Gas- und Luftwechsel in der Regene­ rativkammer steuern, wobei einerseits zwischen den Zu- und Abführungshauben für die Luft und den Stirn­ flächen der Regenerativkammer Dichtleistensysteme sowie andererseits zwischen den Zu- und Abführungs­ hauben und den zugehörigen, feststehenden Anschluß­ kanälen Halsdichtungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an die Dichtleistensysteme (31, 33) und die Halsdichtungen (35, 37) jeweils Leckluftkammern (38, 39 bzw. 40, 41) anschließen, die mit der Saugseite eines Absaugegebläses (18) in Verbindung stehen (17 a, 17 b bzw. 42, 44 und 43, 45).

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckseite des Absaugegebläses (18) an die Luftzufuhrseite (9) des Regenerativ-Luftvorwärmers (2) angeschlossen ist.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Regenerativ-Luftvorwärmer (2) als Zweistrom- Luftvorwärmer ausgeführt ist, bei dem der Sekundär­ luftstrom (9) den Primärluftstrom (8) umschließt.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckseite des Absaugegebläses (18) in die Sekundär-Luftzuführung (9) des Regenerativ-Luftvor­ wärmers (2) einmündet.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Regenerativ-Luftvorwärmer (2) als Gegen­ strom-Luftvorwärmer ausgelegt ist.