FI75661B - Foerfarande och anordning foer aoterupphettning av fraon svavel renade roekgaser. - Google Patents

Description

1 7 5 6 61

Menetelmä ja laite rikistä puhdistettujen savukaasujen uudelleen kuumentamiseksi

Keksintö perustuu menetelmään tietyn polttoproses-5 sin synnyttämien, rikistä puhdistettujen savukaasujen uu-delleenkuumentamiseksi ja tähän tarvittavaan laitteeseen.

Tunnetaan menetelmä, jossa palamiseen tarvittavaa ilmamäärää suurempi ilmamäärä kuumennetaan savukaasuilla yhden lämmönvaihtimen avulla ja ylimääräinen kuumailmamää-10 rä sekoitetaan puhdistettuihin ja jäähdytettyihin savukaa-suihin. Ylimääräinen ilman esilämmitys tapahtuu lämmönvaih-timessa ulkopuolisen energian avulla.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada johdannon mukainen menetelmä, jossa ylimääräinen raittiin ilman esiläm-15 mitys tapahtuu ilman lisäenergian käyttöä.

Tämä saavutetaan keksinnön mukaisesti siten, että ilman lisäesilämmitys suoritetaan savukaasujen avulla ennen kuin nämä siirtyvät rikinpoistolaitteistoon. Erään edullisen suoritusmuodon mukaan savukaasuista poistetaan 20 pöly ilman esi lämmityksen ja lisäesilämmityksen välillä ja esiintyvä painehäviö mahdollisesti tasoitetaan pölysuo-dattimen takana olevan puhaltimen avulla.

Edelleen keksinnön lähtökohtana on laite, jossa on ilman esilämmitin ja ylimääräinen kylmän ilman esilämmitin 25 sekä rikinpoistolaitteisto, jossa on kuumailmajohto, joka syöttää osan lämmönvaihtimessa kuumennetusta ilmasta puhdistettuihin savukaasuihin tietyssä kohdassa rikinpoisto-laitteen takana, jolloin keksinnölle on tunnusomaista, että kylmän ilman esilämmitin on sovitettu siten, että savu-30 kaasut virtaavat sen läpi ja, että se on savukaasupuolella rikinpoistolaitteen edessä. Tämän kylmän ilman esilämmit-timen johdosta ilman esilämmitys on niin voimakasta, että se poistuu ilman esilämmittimestä, huolimatta lisääntyneestä ilmamäärästä, ennalta määrätyssä lämpötilassa. Tämän 35 takia polttoaineentarve ei kasva eikä ulkopuolista ener- 2 75661 giaa tarvita. Keksintöön liittyy se etu, että kun savukaasujen lämpötila alennetaan ennen kuin nämä siirtyvät savukaasujen rikinpoistolaitteistoon myös veden otto tähän laitteistoon vähenee, minkä johdosta lämpöenergian käyttö 5 puhdistettujen savukaasujen uudelleen kuumentamiseksi vähenee. Laitteiston sopivalla asennuksella voidaan täysin yllättäen saavuttaa korkeampi kokonaishyötysuhde.

Jos ilman esilämmityksen ja tämän lisäesilämmityk-sen välille sovitetaan pölynsuodatinlaitteisto voidaan 10 välttyä lisäesilämmittimen karstaantumiselta. Suodattimen aiheuttama painehäviö edellyttää mahdollisesti tämän jälkeen sovitetun puhaltimen.

Keksinnön avulla vältytään lisäksi kipsin kerrostumiselta rikinpoistolaitteen jälkeisille lämmönsiirto-15 pinnoilla.

Menetelmä ja laite soveltuvat savukaasujen rikinpoiston kaikkiin lajeihin, jolloin tarvitaan kuitenkin rikinpoistolaitteistoon tulevien savukaasujen laaja lämpöti-lansäätö. Tällöin on tärkeää, että tämä säätö järjestetään 20 sellaisessa muodossa, että lämmönvaihtimet toimivat hyvällä hyötysuhteella. Tähän voidaan päästä niin, että osa savukaasujen uudelleenkuumentamiseen niiden rikinpoiston jälkeen tarkoitetusta kuumasta ilmasta käytetään raittiin ilman kuumentamiseen. Menetelmän soveltamista varten raitis-25 ilmajohdon ja kuumailmajohdon väliin voi olla järjestetty säätö- tai sulkuosan käsittävä yhdysjohto.

Keksintö tekee mahdolliseksi sen, että toinen kahdesta savukaasuun liittyvästä lämmönvaihtimesta voidaan silloittaa, mistä johtuen voidaan jörjestää vastaavat ohi -30 tusjohdot sekä tarvittavat säätö- tai sulkuosat.

Keksintö esitetään piirustuksessa useina esimerkeiksi tarkoitettuina suoritusmuotoina.

Tällöin kuvio 1 esittää useita ilman esikuumenti-mia käsittävää laitteistoa, 35 kuvio 2 on muunnelma edellisestä irtikytkettävillä 75661 rakenneyksiköillä varustettuna, ja kuvio 3 esittää täydellistä laitteistoa. Puhdistamattomat kuumat savukaasut tulevat höyryn-kehittimestä poistuttuaan ensin ilman kuumentimeen 1, jos-5 sa ne jäähtyvät ja kuumentavat jo esikuumennetun ilman polttotilan sisääntulolämpötilaan, sitten savukaasut tulevat pölynsuodattimeen 2 ja syntyneen painehäviön vähentävään tai tasoittavaan imuvetopuhaltimeen 3. Tähän liittyen savukaasut kuumentavat eräässä toisessa lämmönvaihti-10 messa 4 jäähtyessään lisää ilmavirtaa, kunnes ne ovat saavuttaneet rikinpoistolaitteistoon 5 tuloa varten sopivan lämpötilan. Poistuttuaan tästä savukaasun rikinpoistolait-teistosta 5 savukaasut ovat tosin puhdistettuja, mutta liian kylmiä, jotta ne voitaisiin päästää savupiipun kaut-15 ta tulos, koska ne ovat jo liian lähellä kastepistettä.

Sen vuoksi kohdassa 11 lisätään kuumennettua, puhdasta ilmaa siinä määrin, että savupiipussa 6 voidaan varmasti estää alhaisesta lämpötilasta johtuva korroosio.

Raittiin ilman tie johtaa ulkoalueelta 7 raitisil-20 mapuhaltimen 8 ja höyryilman esikuumentimen 9 kautta kylmän ilman esikuumentimeen 4, jossa ilma kuumenee lisää. Ilman esikuumentimessa 1 ilma saa sen lämpötilan, joka halutaan sen syöttämiseksi polttotilaan ja joka riippuu kulloisestakin kattilakonstruktiosta. Pisteessä 10, joka on 25 ilman esikuumentimen 1 takana, se ilmamäärä, joka ylittää palamiseen välttämättömän ilmamäärän, haarautuu ja syötetään kohdassa 11 puhdistettuihin kylmiin savukaasuihin.

Kuvion 2 mukaisesti molempien, savukaasuja sisältävien ilman esikuumentimien 1 ja 4 väliin on järjestetty 30 pölynsuodatin 2 ja imuvetopuhallin 3. Savukaasut virtaa-vat sitten rikinpoistolaitteiston 5 läpi ja tulevat puhdistettuina, kylminä savukaasuina kohtaan 11, johon se kuumailmajohto 12 päättyy, joka haarautuu kohdassa 1 0 raittiin ilman tulojohdosta. Raitisilmajohdossa 7 on raitis-35 ilmapuhallin 8 ja se päättyy turpiinin väliottohöyryn käyt- 4 75661 tämään ilman esikuumentimeen 9. Raitis ilma virtaa sitten lämmönvaihtimien 1 ja 4 läpi ja syötetään polttimiin.

Kuumailmajohdon 12 ja raitisilmajohdon 7 väliin on järjestetty yhdysjohto 13, joka on varustettu säätö- tai 5 sulkuosalla 14. Tällöin voidaan osa johdon 12 läpi virtaa-vasta kuumasta ilmasta syöttää raitisilmajohtoon 7. Näin vaikutetaan molempien lämmönvaihtimien 4 ja 1 tehoon. Tietyissä olosuhteissa lämmönvaihdin 4 voidaan jättää pois. Silloin kun se on kuitenkin olemassa, järjestetään sekä 10 raitisilmajohtoon 7 että myös savukaasujohtoon 15 ohitus- johto 16, 17 ja ilma- tai savukaasuvirtojen johtamiseksi vastaavat säätö- tai kytkentäosat 18 - 24.

On tarkoituksenmukaista, että rikinpoistolaitteis-toa varten järjestetään myös ohitusjohto 25 tarpeellisine 15 säätö- tai kytkentäosineen 26, 27.

Tarvittaessa kuumailmajohtoon 12 voidaan järjestää pölynsuodatin 28. Kuumailmajohdossa on ennen sen tulemista savukaasujohtoon rikinpoistolaitteiston takana säätö-tai kytkentäosa 29.

20 Keksinnön mukainen laitteisto tekee mahdolliseksi rikinpoistolaitteistoon tulevien savukaasujen tulolämpö-tilan muuttamisen laajoissa rajoissa ja tällöin aina laitteiston hyvän hyötysuhteen varmistamisen. Kuvio 3 esittää virtausteknisesti edullista rakennetapaa.

25 Kuumia, vielä rikkiä sisältäviä savukaasuja johtava savukaasujohto 35 päättyy lämmönvaihtimeen 31, jossa siihen syötetyt savukaasut luovuttavat osan lämmöstään vasta-virtauksena johdettuun ilmaan. Tämä syötetään ja poistetaan johtojen 36, 37 kautta. Savukaasut tulevat tähän liit-30 tyen rikinpoistolaittestoon 32, ne puhdistetaan siinä rikistä mieluimmin märkämenetelmällä, ja ne poistuvat rikin-poistolaitteesta 32 sen päästä 39, johon sekoitusputki 40 liittyy. Tällä alueella savukaasuihin johdetaan kuumaa ilmaa ilmajohdon 33 avulla, jolloin ne kuumenevat ja saavat 35 näin aikaan välttämättömän vedon tulisijan 34 läpivirtaa- 5 75661 mistä varten. Rikinpoistolaitteiston lämmönvaihtimen ja sekoitusputken rakenne on alhaalta ylös samaan linjaan liittyvänä sijoitettu tulisijan 34 alaosaan, niin että syntyy hyvin kompakti konstruktio.

5 Kuuman ilman syöttö sekoitusputkeen 40 voi luonnol lisesti tapahtua myös esitetystä rakenne-esimerkistä poiketen useiden, symmetrisesti järjestettyjen suuttimien avulla, jotka on suunnattu niin, että ne siirtävät savukaasuun lisäimpulssin virtaussuunnassa.

10 Lämmönvaihdin 31 on mieluimmin regeneratiivinen lämmönvaihdin, jossa on lämmönkanninmateriaalina korroo-siosyistä keraamisia sovitteita tai keraamista irtomate-riaalia. Synkronisesti kääntyvät, aksiaalisesti vierekkäiset kulissit lämmönkanninmateriaalin molemmilla puolilla 15 erottavat savukaasuvirran ilmavirrasta, ja kiinteiksi rakennetut kulissit lämmönkanninmateriaalin alueella estävät molempien kaasuvirtojen sekoittumisen keskenään.

Rikinpoistolaitteisto on mieluimmin tunnettua rakennetta oleva märkärikinpoistolaitteisto, jossa sopivan 20 kemiallisen koostumuksen omaava tippaharso liikkuu painovoiman vaikutuksesta ylhäältä alaspäin savukaasuun nähden vastavirtaan ja poistaa tästä rikin.

Keksintö ei ole rajoitettu esitettyyn suoritusmuotoon, vaan esimerkiksi syöttöjohtoja ja poistojohtoja voi-25 daan keksinnön alueesta poikkeamatta paikallisista olosuhteista riippuen muuttaa. Tulisijan korkeuden pitämiseksi alhaisena keksinnön mukainen laitteisto voidaan sijoittaa syvennettynä pohjaan. Laitteiston erillisten osien ei tarvitse olla sama-akselisesti toisiinsa päin. Ne voi olla 30 järjestetty myös vinosti tai osittain vierekkäin. Tällöin on huomioitava ilma- ja savukaasuvirtojen vähäinen virtausvastus .

Claims (5)

6 75661

1. Menetelmä tietyn polttoprosessin synnyttämien, rikistä puhdistettujen savukaasujen uudelleenkuumentamisek- 5 si, jossa menetelmässä palamiseen tarvittavaa ilmamäärää suurempi ilmamäärä kuumennetaan savukaasuilla lämmönvaihtimen (1) avulla ja ylimääräinen kuumailmamäärä sekoitetaan puhdistettuihin ja jäähdytettyihin savukaasuihin, jolloin lämmönvaihtimeen (1) viedään jo esilämmitettyä raitista 10 ilmaa, tunnettu siitä, että myös ilman lisäesiläm-mitys suoritetaan savukaasujen avulla ennen kuin nämä siirtyvät rikinpoistolaitteistoon (5).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että savukaasuista poistetaan pöly ilman 15 esilämmityksen ja lisäesilämmityksen välillä ja esiintyvä painehäviö mahdollisesti tasoitetaan pölysuodattimen (2) takana olevan puhaltimen (3) avulla.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaisen menetelmän soveltamiseen käytettävä laite, joka käsittää ilman esi- 20 lämmittimen (1) ja ylimääräisten kylmän ilman esilämmitti-men (4) sekä rikinpoistolaitteiston (5), jossa on kuumail-majohto (12), joka syöttää osan lämmönvaihtimessa (1) kuumennetusta ilmasta puhdistettuihin savukaasuihin tietyssä kohdassa (11) rikinpoistolaitteen (5) takana, tunnet-25 t u siitä, että kylmän ilman esilämmitin (4) on sovitettu siten, että savukaasut virtaavat sen läpi ja että se on savukaasupuolella rikinpoistolaitteiston (5) edessä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että säätö- tai sulkuosan (14) käsittävä yh- 30 dysjohto (13) on järjestetty ennen kylmän ilman esilämmi-tintä (4) olevan raitisilmajohdon (7) ja kuumailmajohdon (12) väliin, ja että tarvittaessa kuumailmajohto on varustettu säätö- tai kytkinosalla (29) yhdysjohdon (13) ja suukohdan (11) välissä, jossa kuumailmajohto (12) laskee 35 savukaasuvirtaan. 7 75661

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen laite, jossa tietyn tulisijan (34) alaosaan on sovitettu savukaasujen rikinpoistolaitteisto (32), johon liittyy ylöspäin oleva tietty laite (40) kuuman ilman johtamiseksi puhdistettuihin 5 savukaasuihin, tunnettu siitä, että rikinpoisto-laitteiston (32) alapuolelle, edullisesti samaan linjaan, kylmän ilman esilämmittimeksi (4) on sovitettu pääasiassa prisman tai lieriön muotoinen regeneratiivinen esilämmitin (31) ja että kuuman ilman johtamiseksi tarkoitetussa lait-10 teessä (40) on useita symmetrisesti järjestettyjä suutti-mia (33), jotka on suunnattu niin, että sisään virtaava ilma siirtää lisäimpulssin savukaasuihin näiden virtaussuun-nassa. 75661