EP0207107B1 - Verfahren zur wiederaufheizung nassgereinigter rauchgase - Google Patents

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EP0207107B1
EP0207107B1 EP86900061A EP86900061A EP0207107B1 EP 0207107 B1 EP0207107 B1 EP 0207107B1 EP 86900061 A EP86900061 A EP 86900061A EP 86900061 A EP86900061 A EP 86900061A EP 0207107 B1 EP0207107 B1 EP 0207107B1
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EP
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flue gases
gases
purified
fluidised
furnace
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EP86900061A
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Werner Lehnert
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Saarbergwerke AG
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Saarbergwerke AG
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/08—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of heaters

Definitions

  • the invention relates to a method for reheating wet-cleaned flue gases from combustion plants operated with fossil fuels prior to their introduction into a chimney, in which the thermal energy to be supplied to the cleaned flue gases is generated in an additional furnace.
  • One way of reheating is to transfer the heat of the hot raw gas to the cold clean gas in a regenerative heat transfer system before it is introduced into the wet scrubber.
  • these regenerative heat transfer systems require high investment costs.
  • the object of the invention is to enable simple and, in particular, economical reheating of the pure gases in a method of the type mentioned at the outset.
  • This object is achieved in that the heat energy to be supplied to the cleaned flue gases is generated in a fluidized bed furnace.
  • the thermal energy required for reheating the clean gases can be obtained by burning low-quality and therefore cheaper fuels such as B. ballast coal or garbage can be obtained.
  • B. ballast coal or garbage can be obtained.
  • the economic advantage that can be achieved compared to the use of high-quality, expensive fuels such as natural gas or light heating oil, but also high-quality coal, as would be required for dust firing, is obvious.
  • the process can be carried out particularly economically if, according to a further feature of the invention, sulfur-binding substances, eg. B. limestone, and the exhaust gases from the fluidized bed combustion after the separation of the dust are mixed with the clean gas. Then the otherwise necessary heat exchanger for the indirect transfer of the heat of the flue gas from the fluidized bed furnace to the clean gases can be dispensed with.
  • the flue gases in turn do not have to be passed through the wet scrub to separate pollutants, in particular the sulfur oxides, and then also be heated again.
  • the formation of nitrogen oxides is low anyway in a fluidized bed due to the relatively low combustion temperatures of about 750 0 C to 900 ° C.
  • At least a partial stream of the cold clean gas is passed through an immersion heating surface arranged in the fluidized bed furnace and the clean gas heated in this way is again mixed with the remaining flue gas stream.
  • the temperature of the flue gases withdrawing from the fluidized bed furnace is reduced, which has an advantageous effect on the dedusting of these flue gases.
  • the method according to the invention is particularly suitable for use in old plants or old power plants which have to be retrofitted with flue gas cleaning plants within a transition period in order to meet the regulations for operating large combustion plants.
  • old systems the use of thermal energy generated in additional furnaces often offers the only way to economically reheat the clean gases, since e.g. B. the use of regenerative heat transfer systems can jeopardize the profitability of the retrofitted system because of the high investment costs.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederaufheizung naßgereinigter Rauchgase aus mit fossilen Brennstoffen betriebenen Feuerungsanlagen vor ihrer Einleitung in einen Kamin, bei dem die den gereinigten Rauchgasen zuzuführende Wärmeenergie in einer Zusatzfeuerung erzeugt wird.
  • Die Einhaltung der in den Richtlinien zum Betreiben von Großfeuerungsanlagen festgelegten Grenzwerte für die Schadstoffkonzentration der in die Atmosphäre eingeleiteten Rauchgase kann in der Regel nur durch die Behandlung des gesamten, aus der Feuerung kommenden Rauchgasstromes, im Folgenden Rohgas genannt, in einer Naßwäsche unter Zugabe von geeigneten Absorptionsmitteln erreicht werden. Das die Naßwäsche verlassende, gereinigte Rauchgas, im Folgenden Reingas genannt, hat eine Temperatur von ca. 40° C bis 60° C. Es ist daher notwendig, die Temperatur des Reingases vor seiner Einleitung in den Kamin wieder anzuheben auf ca. 80° C bis 120° C.
  • Eine Möglichkeit zur Wiederaufheizung besteht darin, die Wärme des heißen Rohgases vor dessen Einleitung in die Naßwäsche in einem regenerativen Wärmeübertragungssystem auf das kalte Reingas zu übertragen. Diese regenerativen Wärmeübertragungssysteme erfordern jedoch hohe Investitionskosten.
  • Es wurde auch schon vorgeschlagen, die zur Wiederaufheizung der Reingase erforderliche Energie in einer Zusatzfeuerung, z. B. in einer Kohlenstaubfeuerung, wie nach der GB-A-2 111 180, oder in Feuerungen, die auf der Basis umweltfreundlicher Brennstoffe, wie z. B. Erdgas oder entschwefeltes leichtes Heizöl, betrieben werden, zu erzeugen, wobei die heißen Abgase der Zusatzfeuerung dem Reingas vor Eintritt in den Kamin zugemischt werden.
  • Nachteilig bei dieser Verfahrensweise sind die hohen Kosten für die benötigten hochwertigen Brennstoffe.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art eine einfache und insbesondere wirtschaftliche Wiederaufheizung der Reingase zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den gereinigten Rauchgasen zuzuführende Wärmeenergie in einer Wirbelschichtfeuerung erzeugt wird.
  • Durch den erfindungsgemäßen Einsatz einer Wirbelschichtfeuerung kann die zur Wiederaufheizung der Reingase erforderliche Wärmeenergie durch die Verfeuerung geringwertiger und daher billiger Brennstoffe wie z. B. Ballastkohle oder auch Müll gewonnen werden. Der gegenüber dem Einsatz hochwertiger teurer Brennstoffe wie Erdgas oder leichtes Heizöl aber auch hochwertiger Kohle, wie sie für eine Staubfeuerung erforderlich wäre, erreichbare wirtschaftliche Vorteil, liegt auf der Hand.
  • Besonders wirtschaftlich läßt sich das Verfahren durchführen, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung in die Wirbelschichtfeuerung schwefelbindende Stoffe, z. B. Kalkstein, zugegeben und die Abgase der Wirbelschichtfeuerung nach Abscheidung des Flugstaubes dem Reingas zugemischt werden. Dann kann auf den sonst notwendigen Wärmetauscher zur indirekten Übertragung der Wärme des Rauchgases der Wirbelschichtfeuerung auf die Reingase verzichtet werden. Insbesondere aber müssen die Rauchgase ihrerseits nicht zur Abtrennung von Schadstoffen, insbesondere der Schwefeloxide, durch die Naßwäsche geführt und auch anschließend wiederaufgeheizt werden. Die Stickoxidbildung ist in einer Wirbelschichtfeuerung wegen der relativ geringen Verbrennungstemperaturen von ca 7500 C bis 900°C ohnehin gering.
  • Bei der Wiederaufheizung der Rauchgase eines Kraftwerkes ergibt sich darüber hinaus der Vorteil, daß der kalkhaltige Abschlamm aus der Kühlwasseraufbereitung als schwefelbindender Stoff in die Wirbelschichtfeuerung zugegeben werden kann. Dieser Abschlamm ist sonst nicht verwertbar und muß entsorgt, d. h. aufbereitet bzw. deponiert werden.
  • Zweckmäßigerweise wird zumindest ein Teilstrom des kalten Reingases durch eine in der Wirbelschichtfeuerung angeordnete Tauchheizfläche geführt und das so aufgeheizte Reingas dem restlichen Rauchgasstrom wieder zugemischt. Dadurch wird eine Verringerung der Temperatur der aus der Wirbelschichtfeuerung abziehenden Rauchgase erreicht, die sich vorteilhaft auf die Entstaubung dieser Rauchgase auswirkt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Anwendung in Altanlagen bzw. Altkraftwerken, die zur Erfüllung der Vorschriften zum Betreiben von Großfeuerungsanlagen innerhalb einer Übergangsfrist mit Rauchgasreinigungsanlagen nachzurüsten sind. In Altanlagen bietet der Einsatz von in Zusatzfeuerungen erzeugter Wärmeenergie oft die einzige Möglichkeit zur wirtschaftlichen Wiederaufheizung der Reingase, da z. B. der Einsatz von regenerativen Wärmeübertragungssystemen wegen der hohen Investitionskosten die Rentabilität der nachgerüsteten Anlage infrage stellen kann.

Claims (4)

1. Verfahren zur Wiederaufheizung naßgereinigter Rauchgase aus mit fossilen Brennstoffen betriebenen Feuerungsanlagen vor ihrer Einleitung in einen Kamin, bei dem die den gereinigten Rauchgasen zuzuführende Wärmeenergie in einer Zusatzfeuerung erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die den gereinigten Rauchgasen zuzuführende Wärmeenergie in einer Wirbelschichtfeuerung erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Wirbelschichtfeuerung schwefelbindende Stoffe zugegeben und die Abgase der Wirbelschichtfeuerung nach Abscheiden des Flugstaubes den gereinigten Rauchgasen zugemischt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Behandlung von Kraftwerksrauchgasen als schwefelbindender Stoff zumindest teilweise kalkhaltiger Abschlamm aus der Kühlwasseraufbereitung des Kraftwerkes verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teilstrom des gereinigten kalten Rauchgasstromes durch eine in der Wirbelschichtfeuerung angeordnete Tauchheizfläche geführt, aufgeheitzt und ggf. dem restlichen Rauchgasstrom wieder zugemischt wird.
EP86900061A 1984-12-20 1985-12-17 Verfahren zur wiederaufheizung nassgereinigter rauchgase Expired EP0207107B1 (de)

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