DE4110940A1

DE4110940A1 - Arrangement to prevent cooling below dew point - in and downstream of smoke desulphurisation assembly

Info

Publication number: DE4110940A1
Application number: DE19914110940
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl Ing Stroeer; Dieter Dr Ing Koritz; Herbert Dr Ing Schulze; Eberhard Dr Ing Spoerl
Original assignee: VEREINIGTE ENERGIE AG KRAFTWERKE LUEBBENAU-VETSCHAU O-7543 LUEBBENAU DE; VER EN AG KRAFTWERKE LUEBBENAU
Current assignee: VEAG Vereinigte Energiewerke AG
Priority date: 1991-04-02
Filing date: 1991-04-02
Publication date: 1992-10-08

Abstract

In a smoke de-sulphurisation plant gases are abstracted through a pipe in the lower funnel-shaped regin of the reverse-flow reactor. The novelty is that hot gases are admixed gas to the smoke gases through a pipe arrangement; that the admixed may be introduced via a telescopic pipe, a circular gas pipe, a telescopic jet pipe and an elbow pipe, and the assembly held in position by a support; that one ring gas pipe is arranged around the abstraction pipe, and another circular gas pipe is arranged around the telescopic pipe. USE/ADVANTAGE - The arrangement prevents the gases within the downstream of a de-sulphurisation reactor cooling to below the dew point. Ash and sand are removed and collected upstream of the economiser. The pressure differential between the gas to be abstracted and the hot gases results in good mixing. The funnel-shaped lower reactor region is also heated, thus drying ash and enabling it to fall and flow under gravity. The flow of smoke is easily controlled. There is no redn. in the reactor de-sulpherisation vol.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Vermeidung von Taupunktunterschreitungen in und nach einer Rauchgasentschwefelungs-Anlage.The invention relates to an arrangement for avoiding Falling below dew point in and after a Flue gas desulfurization plant.

Bekannt ist ein Verfahren zur Vermeidung von Anbackungen in einem Reaktor einer Rauchgasentschwefelungs-Anlage, wobei die Reaktorwandung mittels Rauchgasen aus dem laufenden Dampfkesselbetrieb beströmt wird, den Rauchgasen Asche-Grob bestandteile aufgegeben werden und das Rauchgas-Asche-Gemisch tangential in den Reaktor eingebracht wird (DD-PS 259 570). Der Reaktor weist eine Doppelwandkonstruktion mit tangentialen Einläufen und gestaffelten Leitblechen und ein kegelförmiges Unterteil mit Fangrinne, Lenkzylinder und Tauchrohr auf. Diese Ausführungsform weist den Nachteil auf, daß der apparative Aufwand an Leitblechen und Kanalteilen relativ groß ist. Bei Strömungsinstabilitäten wird nicht der gesamte Randbereich beströmt. Das wirksame Reaktorvolumen wird um den Bereich der Randschicht verringert. Weiterhin bekannt ist eine Anordnung zur Rauchgasentschwefelung in einem Reaktor, wobei im Reaktorkopf ein Einströmbereich für die Rauchgase, im zylindrischen Teil eine Entschwefelungsstrecke und ein Tauchrohr sowie im kegelförmigen Trichterteil ein Leittrichter angeordnet sind und das Tauchrohr als Rauchgasabsaugkammer ausgebildet ist, wobei die Kammer im zylindrischen Teil des Reaktors entgegen der Rauchgasströmung einen mit einem Dach versehenen Pilz und einen in Rauchgasströmungsrichtung gerichteten, in den kegelförmigen Trichterteil hineinragenden Zylinder sowie einen nach unten geöffneten Konus aufweist und der Konus über Rinnen mit dem Leittrichter verbunden ist (WP F 23 J/3 29 799 7, DD-PS . . .).A method for avoiding caking in is known a reactor of a flue gas desulfurization plant, the Reactor wall using flue gases from the running Steam boiler operation is energized, the flue gases Asche-Grob ingredients are abandoned and the flue gas-ash mixture is introduced tangentially into the reactor (DD-PS 259 570). The reactor has a double wall construction tangential inlets and staggered baffles and a conical lower part with gutter, steering cylinder and Dip tube on. This embodiment has the disadvantage that the equipment expenditure on baffles and duct parts is relatively large. In the case of flow instabilities, the flowed over the entire edge area. The effective reactor volume is reduced by the area of the surface layer. Still known is an arrangement for flue gas desulfurization in one Reactor, with an inflow area for the Flue gases, a desulfurization section in the cylindrical part and a dip tube as well as in the conical funnel part Guide funnels are arranged and the dip tube as Flue gas suction chamber is formed, the chamber in cylindrical part of the reactor against the flue gas flow one with a roofed mushroom and one in Direction of flue gas flow, in the conical Hopper part protruding cylinder and a downward has opened cone and the cone over channels with the Guide funnel is connected (WP F 23 J / 3 29 799 7, DD-PS. . .).

Der Nachteil besteht darin, daß keine Heißgaszumischung am Rauchgasaustritt besteht. Die Asche muß aus dem Trichter abgezogen werden, ohne vorherige Auftrocknung. Es erfolgt keine Veränderung der Temperatur am Einströmbereich des Rauchgases.The disadvantage is that no hot gas admixture on Smoke gas outlet exists. The ashes have to come out of the funnel can be removed without prior drying. It takes place no change in temperature at the inflow area of the Flue gas.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Taupunktunterschreitungen von entschwefelten Rauchgasen durch Heißgaszumischung zu vermeiden.The invention is based on the object Desulfurized smoke gases fall below the dew point Avoid mixing hot gas.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in das Tauchrohr ein Heißgaskanal eingebunden ist.This is achieved in that in that Immersion tube a hot gas duct is integrated.

Die Erfindung ist so ausgestaltet, daß vor der Einleitung des abgetrennten Heißgases in das Tauchrohr dieses über einen doppelwandig ausgebildeten Trichter geführt wird. Vom doppelwandigen Trichter aus wird um die Heißgaseinleitung ringförmig angeordneter Standrohre die Heißgasmenge nach der Trichterwandungsbeströmung unmittelbar in das Tauchrohr gelenkt.The invention is designed such that before the initiation of separated hot gas into the dip tube this over a double-walled funnel is guided. From double-walled funnel is made around the hot gas inlet ring-shaped standpipes the amount of hot gas after Funnel wall flow directly into the dip tube directed.

Vorteilhaft ist die Ausbildung eines Ringgaskanals an der Außenwandung des Tauchrohres und die Anordnung mehrerer Ringgaskanäle unmittelbar unterhalb der Ansaugöffnung des Tauchrohres an der Heißgaseinleitung. Dadurch wird schichtartig Heißgas mit entschwefeltem Rauchgas vermischt. Ebenfalls vorteilhaft ist die Ausbildung des Tauchrohres als Einströmhaube, wobei an der Einströmhaube ein oberer Einleitkrümmer und ein seitlicher Stutzen für die Heißgase und in der Einströmhaube Verteiler angeordnet sind, die zu einer besseren Vermischung von entschwefelten Rauchgasen und eingeleiteten Heißgasen führen.The formation of a ring gas channel on the Outer wall of the dip tube and the arrangement of several Ring gas channels immediately below the intake opening of the Immersion tube at the hot gas inlet. This will layered hot gas mixed with desulfurized flue gas. The formation of the dip tube as is also advantageous Inflow hood, with an upper one on the inflow hood Inlet manifold and a side nozzle for the hot gases and are arranged in the inflow hood, which lead to a better mixing of desulfurized flue gases and lead introduced hot gases.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll nachstehend die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigtBased on an embodiment, the Invention will be explained in more detail. It shows

Fig. 1 die Erfindung im Schema, Fig. 1, the invention in the scheme,

Fig. 2 die Anordnung von Ringgaskanälen um das Tauchrohr und die Heißgaseinleitung im Schnitt, Fig. 2 shows the arrangement of annular gas passages around the dip tube and the hot gas inlet in section,

Fig. 3 den doppelwandigen Trichter mit Standrohren und Heiß gaseinleitung im Schnitt, Fig. 3 shows the double-walled funnel with stand pipes and hot gas inlet in section,

Fig. 4 die Standrohre und die Heißgaseinleitung in der Drauf sicht, Fig. 4, the uprights and the hot gas inlet in the top view,

Fig. 5 das Tauchrohr mit Einströmhaube und Heißgaseinleitung. Fig. 5, the dip tube with inflow hood and hot gas inlet.

Der Dampfkessel 1 mit dem Economiser-Zug 2 und dem Luftvorwärmerzug 3 weist den Abgaskanal 4, der in den Reaktor 5 einmündet, auf. In den Reaktor 5 mündet das Tauchrohr 6, das mit dem Elektrofilter 7 verbunden ist. Der Reaktor 5 besteht aus dem Düsenteil 8, dem Zylinderteil 9 und dem Auslauftrichter 10. An der Rückwand 11 des Economiser-Zuges 2 besteht die Ableiteinrichtung 12 mit der Einströmöffnung 13. Zwischen Ableiteinrichtung 12 und Reaktor 5 besteht der Heißgaskanal 14 (Fig. 1).The steam boiler 1 with the economizer train 2 and the air preheater train 3 has the exhaust gas duct 4 , which opens into the reactor 5 . The immersion tube 6 , which is connected to the electrostatic filter 7 , opens into the reactor 5 . The reactor 5 consists of the nozzle part 8 , the cylinder part 9 and the outlet funnel 10 . The discharge device 12 with the inflow opening 13 is provided on the rear wall 11 of the economiser train 2 . The hot gas duct 14 ( FIG. 1) exists between the discharge device 12 and the reactor 5 .

Fig. 2 zeigt die Heißgaseinleitung unmittelbar am Öffnungsquerschnitt 15 des Tauchrohres 6. Am Außenring 17 des Tauchrohres 6 besteht der Ringkanal 10 mit dem Öffnungsquerschnitt 19. Ein zweiter Ringkanal 20 besteht im Abstand "a" vom Öffnungsquerschnitt 15. Der Ringkanal 20 weist einen kleineren Durchmesser "d₂" als der Öffnungsquerschnitts- Durchmesser "D₁" auf. Zentrisch in das Tauchrohr 6 mündet das Degenrohr 21. Fig. 2 shows the hot gas inlet directly at the opening cross-section 15 of the dip tube 6. On the outer ring 17 of the dip tube 6 there is the ring channel 10 with the opening cross section 19 . A second ring channel 20 is at a distance "a" from the opening cross section 15 . The ring channel 20 has a smaller diameter "d ₂ " than the opening cross-section diameter "D ₁ ". The epee tube 21 opens centrally into the dip tube 6 .

Zwischen dem Heißgaskanal 14 und Ringkanälen 20 und Degenrohr 21 bestehen die Kanäle 22.1 bis 22.3 (mit oder ohne Absperrung).The channels 22.1 to 22.3 (with or without shut-off) exist between the hot gas channel 14 and ring channels 20 and the epee pipe 21 .

Fig. 3 zeigt die Gestaltung der Heißgasleitung über den Auslauftrichter 10, Fig. 4 die Draufsicht nach Fig. 3. Fig. 3 shows the design of the hot gas duct through the outlet funnel 10, Fig. 4 shows the plan view of FIG. 3.

Der Auslauftrichter 10 weist den Trichterteil 23 auf. Dieser Trichterteil 23 ist doppelwandig ausgebildet, wobei der Ringraum 24 entsteht. Dieser Ringraum 24 weist den Tangentialeinlauf 25 auf. Im Unterteil 26 des Ringraumes 24 sind die Standrohre 27 ringförmig angeordnet. Diese Standrohre 27 münden in oder vor dem Öffnungsquerschnitt 15. Der Tangentialeinlauf 25 ist mit der Heißgasleitung 14 verbunden. Zusätzlich besteht das zentrisch eingebundene Degendüsenrohr 28. Fig. 5 zeigt die Heißgaseinleitung über der Einströmhaube 29. Die zentrische Gasabsaugung 30 besteht aus der Einströmhaube 29 und den Einströmstutzen 31. Die Einströmhaube 29 besitzt den Ringraum 32 mit dem Stutzen 33 und/oder dem Einleitkrümmer 34. Im Bereich der Gasumlenkung 35 besteht der Ringkanal 36 und Zentralrohr 37. Durch den Verteiler 38 im Einströmpilz werden die Heißgasöffnungen 39; 40; 41 gebildet.The outlet funnel 10 has the funnel part 23 . This funnel part 23 is double-walled, the annular space 24 being formed. This annular space 24 has the tangential inlet 25 . In the lower part 26 of the annular space 24 , the standpipes 27 are arranged in a ring. These standpipes 27 open into or in front of the opening cross section 15 . The tangential inlet 25 is connected to the hot gas line 14 . In addition, there is the centrally integrated dune nozzle tube 28 . Fig. 5 shows the hot gas introduced via the Einströmhaube 29th The central gas suction 30 consists of the inflow hood 29 and the inflow nozzle 31 . The inflow hood 29 has the annular space 32 with the connector 33 and / or the inlet manifold 34 . In the area of the gas deflection 35 there is the annular channel 36 and central tube 37 . Through the distributor 38 in the inflow mushroom, the hot gas openings 39 ; 40 ; 41 formed.

Mode of action

Durch Öffnen des Absperrschiebers 42 in den Heißgaskanal 14 wird eine stark mit Aschesand 43 beladene Heißgasmenge 44 aus dem Rauchgasstrom 45 abgeschält. By opening the gate valve 42 in the hot gas duct 14 , a quantity of hot gas 44 heavily loaded with ash sand 43 is peeled out of the flue gas stream 45 .

Dieses Heißgas 44 mit hoher Temperatur wird dem entschwefelten Absaugegasstrom 46 unmittelbar am Einlauf 47 zugemischt, so daß ein Mischgas 48 gebildet wird mit einer Temperatur größer als der Wassertaupunktstemperatur.This hot gas 44 at high temperature is admixed to the desulfurized exhaust gas stream 46 directly at the inlet 47 , so that a mixed gas 48 is formed with a temperature greater than the water dew point temperature.

Mit der Entnahme von Heißgas 44 unmittelbar im Rückwandbereich vor Economiser 49 wird einmal ein höheres Druckgefälle (Druckverlust Economiser) den Mischungsbedingungen zugeführt, und weiterhin wird ein Großteil der Asche-Sand-Menge als konzentrierte Rückwandsträhne vor Economiser- und Luftvorwärmer-Heizfläche abgezweigt. Diese abgeschälte Asche-Sand-Menge gelangt unter Umgehung der Luftvorwärmer- und Economiser-Heizfläche vor Elektrofilter in den Rauchgasstrom. Damit wird eine erhebliche Verschleißminderung erzielt, die Aschewärme (früher ungekühlt in die Naßasche geleitet) der Asche-Sand-Menge bringt eine entsprechende Aufwärmung des entschwefelten Rauchgases 46, damit Verringerung der abgesaugten Heißgasmenge 44 (gleichzeitig wird mit der Abscheidung im Elektrofilter 7 eine Nutzung der Asche-Sand- Anteile als eingelagertes Additiv gegeben).With the removal of hot gas 44 immediately in the back wall area in front of economizer 49 , a higher pressure drop (pressure loss economizer) is fed to the mixing conditions, and furthermore a large part of the ash-sand quantity is branched off as a concentrated back wall strand in front of economizer and air preheater heating surface. Bypassing the air preheater and economizer heating surface in front of the electrostatic precipitator, this amount of peeled ash and sand gets into the flue gas stream. This results in a considerable reduction in wear and tear, the heat of ash (previously passed into the wet ash without cooling) of the amount of ash-sand brings about a corresponding warming-up of the desulfurized flue gas 46 , thus reducing the amount of hot gas 44 extracted (at the same time the deposition in the electrostatic filter 7 makes use of the Ash-sand proportions given as a stored additive).

Entsprechend Fig. 2 wird eine besonders günstige Gesamtaufwärmung der entschwefelten Absaugegasmenge 46 erreicht, in dem die Heißgasmenge 44 in die Teilströme 44.1; 44.2; 44.3 aufgeteilt wird. Die Heißgasmenge 44.1 wird unmittelbar an den Rand 50 des Öffnungsquerschnittes 15 so zugeführt, daß die wirbelbehaftete Randströmung 51 intensiv erwärmt wird. Eine Anbackung von Asche-Sand wird durch die intensive Erwärmung der Wand 52 vermieden. Zur Vermeidung von Kaltgassträhnen im Tauchrohr 6 erfolgt die Zufuhr der Heißgasmenge 44.2 und zentrisch der Heißgas-Teilstrom 44.3.According to FIG. 2, a particularly favorable overall heating of the desulfurized exhaust gas quantity 46 is achieved, in which the hot gas quantity 44 is divided into the partial streams 44.1 ; 44.2 ; 44.3 is divided. The amount of hot gas 44.1 is fed directly to the edge 50 of the opening cross section 15 in such a way that the eddy flow 51 , which is subject to eddies, is heated intensively. A caking of ash-sand is avoided by the intensive heating of the wall 52 . To avoid cold gas streaks in the dip tube 6 , the hot gas quantity 44.2 is fed in and the hot gas partial flow 44.3 is centered.

Nach Fig. 3 und 4 wird mit der Anordnung von Standrohren 27 eine gute Verteilung von Heißgas 44 und entschwefeltem Abgas 46 erreicht. Die Standrohre 27 leiten das Heißgas 44 unmittelbar vor oder in den Öffnungsquerschnitt 15. Bei gleichzeitiger Wirbelbildung wird eine gleichmäßige Aufwärmung der Abgase 46 erreicht. Besonders vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung ist, daß die Heißgase 44 durch den Ringraum 24 strömen. Damit wird der Trichterteil 23 entsprechend erwärmt und von nassen Anbackungen freigehalten. Es ist auch möglich, die Anzahl der Standrohre 27 in mehreren Ringen anzuordnen. According to Fig. 3 and 4 with the arrangement of stanchions 27 a good distribution of the hot gas is obtained 44 and desulfurized waste gas 46th The standpipes 27 direct the hot gas 44 directly in front of or into the opening cross section 15 . With simultaneous vortex formation, uniform heating of the exhaust gases 46 is achieved. It is particularly advantageous in this embodiment that the hot gases 44 flow through the annular space 24 . The funnel part 23 is accordingly heated and kept free of wet caking. It is also possible to arrange the number of standpipes 27 in several rings.

Nach Fig. 5 wird das Heißgas 44 in einen Ringraum 32 geleitet und entgegen dem Gasstrom 53 so eingeblasen, daß sich zum Zentrum hin mehrere ringartige Einströmungen von Heißgas 44 bilden. Diese ringartigen Einströmungen sind im Umlenkbereich 54 gestuft ausgebildet. Damit wird das entschwefelte Abgas 46 besonders intensiv im Gegenstrom mit Heißgas 44 vermischt. Der Öffnungsquerschnitt 15 ist frei von Einbauten, so daß gleichbleibende gute Einströmbedingungen bestehen. Als Vorteil besteht damit weiterhin, daß der Masseschluß des Einleitkrümmers 34 sowie der Ringraum 32 eine Gesamtaufwärmung der Gasabsaugung 30 bewirkt.According to FIG. 5, the hot gas is directed into an annular chamber 32 44 and against the gas stream 53 so blown that form towards the center plurality of ring-like Einströmungen of hot gas 44. These ring-like inflows are stepped in the deflection area 54 . The desulfurized exhaust gas 46 is thus mixed particularly intensively in countercurrent with hot gas 44 . The opening cross section 15 is free of internals, so that there are constant good inflow conditions. Another advantage is that the short to ground of the inlet manifold 34 and the annular space 32 bring about a total heating of the gas suction 30 .

Advantages of the invention

1. Hot gas admixture in the relatively limited area.
2. Discharge of ash sand in front of the economizer.
3. Good mixing conditions due to large pressure differences between discharge gas and hot gas.
4. Simultaneously warm up the entire funnel, so Drying up the ash from the reactor (flowability).
5. Simple quantity control through flue gas flap.
6. No restriction on the effective desulfurization volume of the reactor.

Claims

1. Arrangement to avoid falling below the dew point in and after a flue gas desulfurization, wherein in a flue gas deflection chamber a discharge device and a dip tube are arranged in the funnel area of the reactor, characterized in that a hot gas channel is integrated in the dip tube.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the hot gas channel is optionally connected to an epee tube ( 21 ), an annular gas channel ( 18 ; 20 ), a dune nozzle tube ( 28 ), an inlet manifold ( 34 ) or a nozzle ( 33 ).

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the annular gas channel ( 18 ) on the outer circumference of the dip tube ( 6 ) and the annular gas channel ( 20 ) is arranged on the epee tube ( 21 ).

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that standpipes ( 27 ) are arranged in the funnel area in a ring around the dew nozzle tube ( 28 ) with the double-walled funnel ( 23 ).

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that the immersion tube ( 6 ) is designed as an inflow hood ( 29 ) and has an upper inlet manifold ( 34 ) and a lateral connection piece ( 33 ).

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that in the inflow hood ( 29 ) distributors ( 30 ) are arranged.