DE4130348A1 - Verfahren und vorrichtung zum einduesen von reduktionsmittel in den rauchgasstrom eines mit fossilen brennstoffen befeuerten dampferzeugers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Eindüsung von Flüssigkeiten oder Gasen in den Rauchgasstrom eines mit fossilem Brennstoff befeuerten Dampferzeugers, in einer Temperaturzone von 750-1150°C, durch mehrere starre, gekühlte Lanzen, die mit Düsen versehen sind und über den Querschnitt des Rauchgaszuges verteilt sind.

Ein derartiges Verfahren ist das sogenannte SNCR-Verfahren - der selektiven nicht katalytischen Reduktion von NO_x - mittels Reduktionsmittel, bei Tem­ peraturen von 750-1150°C. Bei dem SNCR-Verfahren ist es wichtig, daß das richtige Temperaturfenster (Temperaturbereich) für die Eindüsung des jewei­ ligen Reduktionsmittels vorhanden ist. Bisher wurden verschiedene Ebenen von Lanzen bzw. Düsenstöcke in den Dampferzeuger eingebaut, um die Möglich­ keit zu haben, verschiedene Lagen, die den richtigen Temperaturbereich bie­ ten, in Betrieb zu nehmen, wie z. B. bei DE-PS 25 50 635 und DE 36 05 541.

Diese bekannten Einrichtungen zum Eindüsen von Reduktionsmittel haben je­ doch den Nachteil, daß bei Teillastbetrieb des Dampferzeugers, insbesondere bei Zweizugdampferzeugern, eine ungleiche Temperaturverteilung über den Querschnitt des Rauchgaszuges entsteht und dadurch die Eindüsung des Re­ duktionsmittels teilweise außerhalb des optimalen Temperaturbereiches er­ folgt.

Durch die DE-PS 35 02 788 ist ein weiteres Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung der Schadstoffemission von Feuerungsanlagen bekannt geworden. Bei dieser bekannten Lösung erfolgt die Zufuhr des Reduktionsmittels über eine beweglich geführte, mit einer Temperaturmeßeinrichtung versehenen Einführsonde, in einem Bereich unmittelbar vor Beendigung des Brennvor­ gangs, wobei die Position der Sonde über die Temperatur gesteuert wird.

Nachteilig jedoch bei der DE-PS 35 02 788 ist, daß die Reduktionsmittelzugabe durch Sonden nur an einer Stelle im Querschnitt des Rauchgaszuges erfolgt und daher mit dieser Vorrichtung eine über den gesamten Querschnitt des Gasstromes erforderlichen, flächendeckenden Reduktionsmittelzugabe, die besonders bei Dampferzeugern mit einem großen Rauchgaszug-Querschnitt zur guten Durchmischung von Rauchgasen und Reduktionsmittel erforderlich ist, nicht erreichbar ist. Da es sich hier um eine mechanisch betätigte Vorrichtung handelt, die in einer Temperaturzone von ca. 1000°C arbeiten muß, neigt diese Vorrichtung zu Störungen, die zu einer Abschaltung der Dampferzeugernanlage führen können, da die gesetztlichen Bestimmungen zur Begrenzung von Schadstoffemissionen nicht mehr erfüllt werden können.

Aufgabe der Erfindung ist das Verfahren und die hierfür erforderliche Vor­ richtung zu schaffen, um die geschilderten Nachteile zu vermeiden. Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst.

Bei der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind die Lanzen jeweils mit einer Temperatur-Meßeinrichtung versehen, welche jeweils mit dem Ab­ sperrventil der Lanzen verbunden ist.

Durch diese erfindungsgemäße Maßnahmen ergeben sich folgende Vorteile ge­ genüber dem genannten Stand der Technik:

• a) Störungsfreier Betrieb, da keine beweglichen Teile erforderlich sind.
• b) Die Zugabe des Reduktionsmittels ist voll automatisierbar.
• c) Auch bei Temperaturschieflagen während des Teillastbetriebes wird die Eindüsung im optimalen Temperaturbereich durchgeführt.
• d) Auch geeignet für Dampferzeuger mit Rauchgaszügen, die einen großen Querschnitt aufweisen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen und der Beschreibung näher erläu­ tert.

Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Zweizug-Dampferzeuger.

Die Fig. 2 und 3 zeigen jeweils eine Schnitt-Linie A-A durch den Querzug des Dampferzeugers, wobei nur eine Lanzenebene dargestellt ist.

Fig. 1

Die Nachschaltheizflächen 3, 4, 5 und 6 sind durch NO_x-haltiges Rauchgas aus der Brennkammer 2 des Dampferzeugers 1 durchströmt, welches danach zum Kamin weitergeleitet wird. Der NO_x-Gehalt des Rauchgases wird kontinuier­ lich gemessen. Anhand dieser Messung wird die erforderliche Reduktionsmit­ telmenge mittels Regelventil 12 über die Lanzen 7 eingedüst. Durch die Temperatur-Meßeinrichtungen 9 sind die Absperrventile 10 so gesteuert, daß das Reduktionsmittel durch die Leitungen 11, 13 und 14, die Absperrventile 10 und die gekühlten Lanzen 7, nur in der optimalen Temperaturzone einge­ düst wird, d. h. wo das optimale Temperaturfenster vorhanden ist um Temperaturschieflagen, die auch bei Teillasten auftreten können, Rechnung zu tragen.

Fig. 2

Zwei achsgleichen Lanzen 7 sind jeweils auf einer Ebene angeordnet.

Fig. 3

Eine Lanze 8 ist jeweils auf einer Ebene angeordnet.

Legende

 1 Dampferzeuger
 2 Brennkammer
 3 Nachschaltheizflächen
 4 Nachschaltheizflächen
 5 Nachschaltheizflächen
 6 Nachschaltheizflächen
 7 gekühlte Lanzen
 8 gekühlte Lanzen
 9 Temperatur-Meßeinrichtung
10 Absperrventil
11 Reduktionsmittel-Zufuhrleitung
12 Regelventil
13 Leitung
14 Leitung
15 Leitung

Claims (2)

1. Verfahren zur Eindüsung von Flüssigkeiten oder Gasen in den Rauchgasstrom eines mit fossilem Brennstoff befeuerten Dampferzeugers, in einer Tempe­ raturzone von 750-1150°C, durch mehrere starre, gekühlte Lanzen, die mit Düsen versehen sind und über den Querschnitt des Rauchgaszuges verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindüsung des Reduktionsmittels in mehreren Ebenen, jeweils durch die Lanze (8) bzw. durch die achsgleichen, gegenüberliegenden Lanzen (7) erfolgt, wobei die Zufuhr des Reduktions­ mittels zu den Lanzen (7) bzw. (8) durch die ihnen zugewandte Meßeinrich­ tung (9) gesteuert wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die starren, gekühlten Lanzen (7) bzw. (8) jeweils mit dem Absperrventil (10) versehen sind, die durch die Leitungen (13), (14) bzw. (15) mit dem Regelventil (12) und der Reduktionsmittel-Zufuhrleitung (11) verbunden sind.