EP0207107B1

EP0207107B1 - Method for reheating flue gases purified by wet process

Info

Publication number: EP0207107B1
Application number: EP86900061A
Authority: EP
Inventors: Werner Lehnert
Original assignee: Saarbergwerke AG
Current assignee: Saarbergwerke AG
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1985-12-17
Publication date: 1988-06-08
Also published as: WO1986003823A1; DE3446511A1; EP0207107A1; US4706580A; DE3446511C2; DE3563260D1

Abstract

In the present method for reheating flue gases from heating plants operated with fossil fuels before being introduced in a chimney, the heat released to purified gases is produced in a fluidized bed combustion apparatus. Sulphur-bond substances are introduced into said apparatus and the exhaust gases from the latter are mixed to the purified flue gases after separation of the suspension dust.

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.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.

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.Compliance with the limit values for the pollutant concentration of the flue gases discharged into the atmosphere, as laid down in the guidelines for operating large combustion plants, can usually only be achieved by treating the entire flue gas stream from the furnace, hereinafter referred to as raw gas, in a wet wash with the addition of suitable ones Absorbents can be achieved. The cleaned flue gas leaving the wet wash, hereinafter referred to as clean gas, has a temperature of approximately 40 ° C. to 60 ° C. It is therefore necessary to raise the temperature of the clean gas to approximately 80 ° C. before it is introduced into the chimney up to 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.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. However, these regenerative heat transfer systems require high investment costs.

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.It has also been proposed that the energy required to re-heat the clean gases in an additional firing, e.g. B. in a pulverized coal firing, such as according to GB-A-2 111 180, or in furnaces based on environmentally friendly fuels, such as. B. natural gas or desulfurized light heating oil, to produce, the hot exhaust gases of the additional combustion are mixed with the clean gas before entering the fireplace.

Nachteilig bei dieser Verfahrensweise sind die hohen Kosten für die benötigten hochwertigen Brennstoffe.The disadvantage of this procedure is the high cost of the high-quality fuels required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art eine einfache und insbesondere wirtschaftliche Wiederaufheizung der Reingase zu ermöglichen.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.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den gereinigten Rauchgasen zuzuführende Wärmeenergie in einer Wirbelschichtfeuerung erzeugt wird.This object is achieved in that the heat energy to be supplied to the cleaned flue gases is generated in a fluidized bed furnace.

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.Through the use of a fluidized bed combustion according to the invention, 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. 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.

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 750⁰C bis 900°C ohnehin gering.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. In particular, however, 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.

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.When reheating the flue gases of a power plant, there is also the advantage that the calcareous sludge from the cooling water treatment can be added to the fluidized bed combustion as a sulfur-binding substance. This sludge is otherwise unusable and must be disposed of. H. processed or deposited.

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.Appropriately, 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. As a result, 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.

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.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. In 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.

Claims

1. Process for reheating wet-purified flue gases from fossil fuel-fired furnace units before the gases are passed into a stack, wherein the heat energy to be supplied to the purified flue gases is produced in a supplementary furnace, characterised in that the heat energy to be supplied to the purified flue gases is produced in a fluidised-bed furnace.

2. Process according to Claim 1, characterised in that sulphur-binding substances are added to the fluidised-bed furnace and the exhaust gases from the fluidised-bed furnace are admixed with the purified flue gases after precipitation of the fly dust.

3. Process according to Claim 2, characterised in that, when power station flue gases are treated, lime-containing waste sludge from the cooling water treatment in the power station is used at least partially as the sulphur-binding substance.

4. Process according to one of Claims 1 to 3, characterised in that at least a part stream of the purified cold flue gas stream is passed through an immersed heating surface located in the fluidised-bed furnace, heated up and, if necessary, readmixed with the remainder of the flue gas stream.