DK161038B - Fremgangsmaade og apparat til genopvarmning af afsvovlede roeggasser - Google Patents

Description

DK 161038 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde og et apparat som omhandlet i indledningen til kravene hhv. l og 4.

Fra DE-A-3 110361 kendes en fremgangsmåde og et 5 apparat af denne art. Ifølge fig. 1 i dette trykskrift får luftforvarmeren tilført ikke blot den til forbrændingen nødvendige luftmængde, men ca. 18% mere, som aftages efter luftforvarmeren og tilblandes røggassen ved 4 efter røggasafsvovlingsanlægget. Da friskluften imid-10 lertid sædvanligvis aftages under kedelhusets tag, har friskluften ved indføringen i luftforvarmeren som følge af den større tiltrukne luftmængde ikke de ønskede 30°C, men kun 26°C. Med henblik på, at friskluften igen opvarmes til de ønskede 350°C, skal luftforvarmeren ud-15 vikle en højere ydelse. Røggasserne tilføres med 470°C, således at de igen kan forlade luftvarmeren med de ønskede 140°C. Røggasserne forlader afsvovlingsanlægget med en temperatur på 52°C, hvilken temperatur som følge af tilblandingen af 18% af friskluften med 350°C for-20 øges til 93°C. Det forøgede varmebehov skal aftages fra kedlen. Varmebalancen resulterer i, at der med friskluften skal tilvejebringes 19 varmeenheder og ved hjælp af røggasserne 349 varmeenheder, hvoraf 227 tilføres brænderne med den opvarmede friskluft, og 141 varmeen-25 heder forlader skorstenen.

Ifølge fig. 2 i DE-A-3 110 361 forbliver luftforvarmerens ydelse uændret, men til gengæld bliver friskluften yderligere foropvarmet i en varmeveksler ved hjælp af turbineudtagningsdamp. Friskluften indfø-30 res i varmeveksleren med 26°C og forlader den med 80°C.

Derved kan røggasserne tilføres luftforvarmeren med 417 °C.

Som det fremgår af dette tekniske stade, skulle der hidtil til genopvarmning af de rensede røggasser 35 efter afsvovlingsanlægget tilføres fremmedvarme eller anvendes større brændstofmængder.

2

DK 161038 B

Opfindelsen tager sigte på at tilvejebringe en fremgangsmåde og et apparat af den indledningsvis omhandlede art,. hvor den yderligere foropvarmning af friskluften sker uden yderligere energiforbrug.

5 Denne opgave løses med de kendetegnende træk i kravene hhv. 1 og 4. Løsningerne ifølge opfindelsen har det til fælles, at luften i den yderligere koldluftfor-varmer foropvarmes så kraftigt, at den trods sin forøgede mængde forlader luftforvarmeren med den fore-10 skrevne temperatur. Brændstofbehovet forøges derfor ikke, og fremmedenergi er ikke nødvendig. Røggasserne renses for støv mellem foropvarmningen af luften og den yderligere foropvarmning deraf, hvorved skorpedannelse i den yderligere luftforvarmer undgås. Ligeledes undgås 15 gipsaflej ringer efter afsvovlingsanlægget ved varme-overgangsflader. Ved en gunstig udformning af anlægget kan der som følge af opfindelsen fuldstændig overraskende også opnås en forøgelse af totalvirkningsgraden.

Det af afstøvningen betingede trykfald nødven-20 diggør eventuelt en udligning deraf.

Fremgangsmåden og apparatet ifølge opfindelsen egner sig til alle arter af afsvovling af røggasser, hvor en vidtgående temperaturregulering af de i afsvovlingsanlægget indførte røggasser er fordelagtig.

25 Det er her vigtigt, at udføre denne regulering i en sådan form, at varmevekslerne arbejder med god virkningsgrad. Dette kan opnås ved, at en del af den til genopvarmningen af røggasserne efter deres afsvovling forhåndenværende varmluft anvendes til opvarmning af 30 friskluften. Til udøvelse af fremgangsmåden kan der forefindes en forbindelsesledning med et regulerings-hhv. blokeringsorgan mellem friskluftledningen og varmluftledningen .

Opfindelsen gør det muligt at omgå én af de to 35 røggaspåvirkede varmevekslere, hvorfor der kan forefindes passende omgåelsesledninger med de nødvendige regulerings- hhv. blokeringsorganer.

DK 161038 B

3

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende ved flere udførelsesformer under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et anlæg ifølge opfindelsen med 5 flere luftforvarmere til genopvarmning af afsvovlede røggasser, fig. 2 en variant af anlægget ifølge fig. l, med frakoblelige konstruktionsenheder, og fig. 3 et kompakt anlæg ifølge opfindelsen.

1 o Efter at have forladt en dampudvikler respekti ve - kedel kommer de urensede varme røggasser først ind i en luftforvarmer 1, hvor de afkøles og opvarmer den allerede forvarmede luft til forbrændingsrum-indtrædelsestemperatur, hvorefter de kommer til et støvfilter 15 2 og til en sugetrækblæser 3, som formindsker eller udligner det opståede tryktab. I tilslutning dertil forvarmer røggasserne i en yderligere varmeveksler hhv. koldluftforvarmer 4 den i en frisklufttilledning 7 tilførte friskluft, indtil røggasserne under videre 20 afkøling har opnået den temperatur, som er egnet for indtrædelse i et afsvovlingsanlæg 5. Efter at have forladt dette afsvovlingsanlæg 5 er røggasserne nok renset, men for kolde til at tillades at passere gennem skorstenen til det fri, fordi de allerede ligger 25 for tæt på dugpunktet. Ved 11 tilsættes der derfor opvarmet ren luft i en sådan grad, at der med sikkerhed hindres dybtemperatur-korrosion i skorstenen 6.

Vejen for den friske luft fører fra et ydre område 7 via en friskluftblæser 8 og en dampluft-30 forvarmer 9 til koldluftforvarmeren 4, hvor friskluften opvarmes yderligere. I luftforvarmeren 1 opnår friskluften den temperatur, som er ønsket for ind-bringning i forbrændingsrummet, og som afhænger af den aktuelle kedelkonstruktion. Ved en afgrening 10, der 35 ligger bag ved luftforvarmeren 1, bliver den friskluftmængde, som overstiger den til forbrændingen nød-

DK 161038B

4 vendige friskluftmængde, afgrenet som varmluft og ved hjælp af en varmluftledning 12 ved 11 tilført de rensede kolde røggasser.

Ifølge fig. 2 er der mellem de to af røggasserne 5 påvirkede luftforvarmere 1 og 4 anbragt et støvfilter 2 og en sugetrækblæser 3. Røggasserne strømmer derefter gennem et afsvovlingsanlæg 5 og kommer som rensede, kolde røggasser frem til et sted 11, hvor der udmunder en varmluftledning 12, som ved 10 afgre-10 nes fra frisklufttilledningen. Friskluftledningen 7 har en friskluftblæser 8 og munder i en af turbineaftapningsdamp drevet luftforv-armer 9. Den friske luft strømmer derpå gennem varmevekslerne i form af luftforvarmere 1 og 4 og tilføres brænderne.

15 Mellem varmluftledningen 12 og friskluftled ningen 7 findes der en forbindelsesledning- 13, som har et regulerings- respektive blokeringsorgan 14.

Derved kan en del af den varme luft, som strømmer gennem ledningen 12, tilføres til friskluftledningen 7, 20 hvorved der influeres på ydelsen af de to luftforvarmere 4 og 1. Både frisklufttilledningen 7 og røggasledningen 15 er der tilknyttet en luftforvarmeren 4 omgående omgåelsesledning 16,17, hvorhos der til styring af friskluft- hhv. røggasstrømmene findes regule-25 rings- hhv. kobleorganer 18-24 i omgåelsesledningerne 16,17 og mellem deres afgreninger og koldluftforvarme-ren 4.

Det er hensigtsmæssigt, såfremt der også til afsvovlingsanlægget hører et bypass respektive omløb 25 30 med de nødvendige regulerings- respektive kobleorganer 26,27.

Om nødvendigt kan der i varmluftledningen 12 findes et støvfilter 28. Varmluftledningen har foran sin indmunding i røggasledningen bag ved afsvovlings-35 anlægget et regulerings- respektive skifteorgan 29.

Anordningen ifølge opfindelsen muliggør, at røggassernes indtrædelsestemperatur i afsvovlingsanlægget

DK 161038 B

5 kan varieres inden for vide grænser, hvorved der til stadighed sikres en høj virkningsgrad af anlægget.

Fig. 3 viser en strømningsteknisk gunstig konstruktionsmåde .

5 En røggasledning 35, som fører de varme, endnu svovlholdige røggasser, udmunder i en varmeveksler 31, hvori de indledede røggasser afgiver en del af deres varme til friskluft, som føres i modstrøm, og som tilføres og afgives via ledninger 36,37. I tilslutning 10 dertil kommer røggasserne ind i et afsvovlingsanlæg 32 og afsvovles dér - fortrinsvis i en vådproces - og forlader afsvovlingsanlægget 32 ved dets hoved 39, hvortil der slutter sig et blanderør 40. I dette område tilføres der til røggasserne varm luft via en 15 luftledning 33, hvorved de opvarmes og derved bevirker det nødvendige træk for gennemstrømning af skorstenen 34. Anordningen af afsvovlingsanlæggets varmeveksler og blanderøret er anbragt - flugtende fra neden og opad - i skorstenen 34's nedre del, så der op-20 nås en meget kompakt anordning.

Tilførslen af den varme luft til blanderøret 40 kan naturligvis også ske på anden måde end i det viste udførelseseksempel, nemlig ved hjælp af flere, symmetrisk anbragte dyser, som er rettet således, at de til 25 røggassen overfører en yderligere impuls i strømningsretning .

Varmeveksleren 31 er fortrinsvis en regenera-tiv-varmeveksler, der som varmebæremateriale - af korrosionsgrunde - har keramiske indbygningsdele eller 30 keramisk rystegods. Synkront drejelige, aksialt tilgrænsende kulisser på begge sider af varmebæremateria-let adskiller røggasstrømmen fra luftstrømmen, og fast indbyggede kulisser i varmebærematerialets område hindrer en indbyrdes blanding af de to gasstrømme.

35 Afsvovlingsanlægget er fortrinsvis' et våd-af- svovlingsanlæg af kendt opbygning, hvor en tåge af drå-

Claims (6)

15 PATENTKRAV

1. Fremgangsmåde til genopvarmning af afsvovlede røggasser fra en forbrændingsproces, ved hvilken en luftmængde, som er større end nødvendigt for forbræn- 20 dingen, ved hjælp af en eller flere varmevekslere opvarmes af røggasserne, og den overskydende varmluftmængde iblandes i de rensede og afkølede røggasser, og hvor varmeveksleren (1) får tilført allerede opvarmet friskluft, kendetegnet ved, at også den 25 yderligere forvarmning af luften ved hjælp af røggasserne foretages før disses tilførsel til afsvovlingsanlægget, og røggasserne afstøves mellem forvarmningen af luften og dennes yderligere forvarmning.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kende-30 tegnet ved, at det optrædende tryktab udlignes ved hjælp af en efter et støvfilter (2) anbragt blæser (3).

3. Fremgangsmåde ifølge krav l eller 2, kendetegnet ved, at røggasserne i afsvovlingsan- 35 lægget (5) afsvovles ved en vådmetode.

4. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge mindst ét af kravene 1-3 med en luftforvarmer (1) og en DK 161038 B yderligere koldluftforvarmer (4) samt med et røggasafsvovlingsanlæg (5), i hvilket der findes en varmluftledning (12) som tilfører en del af den i luftforvarmeren (1) opvarmede luft til de rensede røggasser på et 5 sted (11) efter afsvovlingsanlægget (5), kendetegnet ved, at koldluftforvarmeren (4) er røggas-gennemstrømmet og anbragt på røggassiden foran afsvovlingsanlægget (5).

5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet 10 ved, at der findes en forbindelsesledning (13) med et regulerings- hhv. blokeringsorgan (14) mellem friskluftledningen (7) og varmluftledningen (12), og hvor varmluftledningen (12) om nødvendigt er forsynet med et regulerings- hhv. kobleorgan (29) mellem forbindelses-15 ledningen (13) og det indmundingssted (11), hvor varmluftledningen (12) munder ind i røggasstrømmen.

6. Apparat ifølge krav 4 eller 5, i hvilket der i den nedre del af en skorsten (34) findes en røggasafsvovlingsindretning (32), til hvilken der opefter slut- 20 ter sig et organ (40) til indføring af varm luft i den rensede røggas, kendetegnet ved, at der under afsvovlingsindretningen (32), fortrinsvis flugtende, findes en i det væsentlige prismatisk eller cylinderformet regenerativforvarmer (31) som koldluftfor-25 varmer (4), og at organet (40) til indføring af den varme luft har flere symmetrisk anbragte dyser (33), som er rettet således, at den indstrømmende luft overfører en yderligere impuls på røggassen i dennes strømningsretning.