KR20180119080A - Method and device for cleaning and reheating flue gas - Google Patents

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Abstract

Provided are a method and an apparatus for cleaning and reheating flue gas. At this time, the hot flue gas is delivered to a flue gas heat exchanger (2), and then to a flue gas scrubber (6). Subsequently, the heat exchanger (2) is subjected to perfusion through heat absorption and then to a chimney (15), wherein the flue gas flows through a liquid separator (9) after the flue gas scrubber (6) and before the heat exchanger (2) in the flow direction (S).

Description

연도가스의 세정과 재가열을 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR CLEANING AND REHEATING FLUE GAS}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method and apparatus for cleaning and reheating flue gas,

본 발명은 연도가스의 세정과 재가열을 위한 방법에 관한 것이며, 상기 방법에 있어서 뜨거운 연도가스는 열방출하에 열교환기를, 그 다음에 연도가스 세정 장치를, 계속하여 그 다음에 열흡수하에 상기 열교환기를 관류하고, 계속하여 그 다음에 굴뚝에 전달된다. 본 발명은 또한 재가열을 위한 상기 가스에 의해 관류되는 열교환기 하우징을 갖는 그리고 열교환기 요소들을 갖는, 흐름 방향에서 흐르는 연도가스의 세정과 재가열을 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for cleaning and reheating a flue gas wherein the hot flue gas is passed through a heat exchanger, then a flue gas scrubber, followed by a heat exchanger And is then passed on to the chimney. The present invention also relates to a device for cleaning and reheating flue gas flowing in the flow direction with a heat exchanger housing which is perfused by said gas for reheating and having heat exchanger elements.

이러한 종류의 방법과 이러한 종류의 장치는 예컨대 석탄 발전소 또는 기름 발전소 (하기에서 둘은 간단히 “발전소” 라 불린다) 의 연도가스의 세정에 있어서 사용된다.This kind of method and apparatus of this kind are used for the flushing of flue gases, for example coal or oil power plants (hereinafter simply referred to as "power plants").

본 발명의 목적은 딱딱한 그리고 단단한 케이킹 (cakings) 으로 열교환기가 오염되는 것을 방지하는 것이다. 이 단단한 케이킹은 열교환기 안의 압력손실을 증가시키고, 큰 세정비용을 초래하고, 가장 심각한 경우에는 심지어 발전소의 단기적인 그리고 원하지 않은 셧다운 (shutdown) 을 강요할 수 있다.It is an object of the present invention to prevent the heat exchanger from being contaminated with hard and hard cakings. This rigid caking can increase the pressure loss in the heat exchanger, result in large cleaning costs, and even in the worst case, force a short-term and undesired shutdown of the plant.

연도가스, 그 안에 포함된 잔여 황산 및 미세먼지를 가능한 한 높이 대기 안으로 나르기 위해, 발전소들은 규칙적으로 연도가스 세정 장치 하류에서 상기 연도가스를 재가열하기 위한 장치를 갖추게 된다. 이 재가열이 없다면 규칙적으로 이미 굴뚝 안에 응축물 (condensate) 이 형성될 것이다. 이 응축물들은 대개 굴뚝벽에서 또는 굴뚝벽 근처에서 생기고, 그 후 함께 뭉쳐지고, 큰 액적들을 형성한다. 또한, 상기 연도가스 세정 장치의 액적 분리기 (droplet separator) 의 세척으로부터 생긴 큰 세척 물방울들은 마찬가지로 연도가스와 함께 굴뚝 안으로 날라지고, 그 후 상기 굴뚝 밖으로 배출된다. 상기 연도가스를 재가열했다면 그들은 열교환기 안에서 기화되었을 것이다. 이 액적들 - 큰 응축 액적들 (condensate drops) 및 큰 세척 물방울들 - 은 게다가 굴뚝으로부터 배출되고, 인접한 그리고 보다 가까운 주변에서 내려진다.To carry the flue gas, the residual sulfuric acid contained therein and the fine dust as high as possible into the atmosphere, the plants are equipped with a device for reheating the flue gas regularly downstream of the flue gas scrubber. Without this reheating, the condensate will already form regularly in the chimney. These condensates usually occur at the chimney wall or near the chimney wall, then aggregate together and form large droplets. Also, large washing droplets resulting from the cleaning of the droplet separator of the flue gas scrubber are likewise flushed with the flue gas into the chimney and then out of the chimney. If the flue gases were reheated they would have vaporized in the heat exchanger. These droplets - large condensate drops and large wash droplets - are then discharged from the chimney, and are brought close to and closer to the periphery.

이러한 이른바 굴뚝비는 물론 산성이고 (성분으로서의 황산), 부식을 통한 차량들에서의 심한 손상 (래커 손상 및 부식), 건물들에서의 심한 손상 (콘크리트와 건축재료들을 녹인다), (산업적 및 개인적) 시설들에서의 심한 손상을 초래하고, 식물들 및 정원들에서도 손상 (산성비 (acid rain)) 을 초래할 수 있다. 이는 물론 특히 사람들이 살고 있는 영역들에서 무조건 방지되어야 한다. 그들의 개인 차량들, 집들, 생업 시설들 등등이 상기 산성비에 의해 어떻게 파괴되는지를 바라보아야 하는 주민들과의 끊임없는 충돌을 초래할 것이다.These so-called chimney ratios are acidic (sulfuric acid as a component), severe damage (lacquer damage and corrosion) in vehicles through corrosion, severe damage to buildings (melting concrete and building materials), (industrial and personal) Resulting in severe damage to facilities, and damage to plants and gardens (acid rain). This, of course, must be avoided indefinitely, especially in areas where people live. Will lead to incessant conflicts with residents who must see how their private cars, homes, commercial establishments, etc. are destroyed by the acid rain.

연도가스의 재가열은, 응축물 형성이 방지되고, 액적들이 재가열을 통해 기화되고, 굴뚝의 외부에서 비로소 응축됨으로써 이 문제들을 방지한다. 연도가스가 가열되어 있기 때문에, 그는 올라가고, 응축물들은 처음에는 작게 지속되고, 그 후, 바닥에 도달하기 전에 주변공기 안에서 기화한다.The reheating of the flue gas prevents these problems by preventing condensate formation, vaporizing the droplets through reheating, and condensing outside of the flue. Because the flue gas is heated, he ascends, the condensates first stay small and then vaporize in ambient air before reaching the bottom.

상기 재가열을 위해, 수십 년 이래로 이른바 융스트롬 열교환기 - 회전하는 재생식 열교환기 - 가 이용된다. 상기 융스트롬 열교환기는 열교환기면들의 최대치로 구성되고, 상기 열교환기면들은 먼저 연도가스 세정 장치 앞의 뜨거운 연도가스 흐름 안에서 열을 흡수하고 (그리고 상기 연도가스를 냉각시키고), 그 후 역류 안에서 절반의 회전 후 열을 다시, 상기 연도가스 세정 장치로부터 오는 연도가스에게 방출한다. 상기 열교환기면들은 뜨거운 연도가스 흐름으로부터의 열을 흡수하고, 그를 저장하고, 그 후 계속해서 역류 안으로 회전하고, 그 후 그에게, 저장된 열을 다시 방출한다.For this reheating, a so-called Yungstrom heat exchanger - a rotating regenerative heat exchanger - has been used for decades. The heat exchanger surfaces first absorb heat (and cool the flue gas) in the hot flue gas stream in front of the flue gas scrubber, and then cool the flue gas in half the revolution Back heat to the flue gas coming from the flue gas scrubber again. The heat exchanger surfaces absorb heat from the hot flue gas stream, store it, and then continue to rotate into the backwash and then release the stored heat back to it.

이 재생식 열교환기들은 무엇보다도 다음의 단점들을 갖는다:These regenerative heat exchangers have, among other things, the following disadvantages:

생가스 (raw gas) 안에서의 가열 동안 상기 열교환기는 열 이외에 먼지성분들도 흡수한다. 또한, 상기 재생식 열교환기는 밀봉적이지 않다 - 누출 (leakage) 이 있고, 상기 누출을 통해, 상기 뜨거운 생가스는 깨끗한, 차가운, 클린 가스 (clean gas) 흐름 안으로 샐 수 있다. 이 두 효과를 통해, 연도가스 세정 장치 안에서 분리되어야 할 다수의 먼지 부분들이 상기 클린 가스 흐름 안으로 데려가지고, 상기 클린 가스가 상기 연도가스 세정 장치 다음에 아직 갖고 있는 먼지량을 증가시킨다.During heating in the raw gas, the heat exchanger also absorbs dust components in addition to heat. Also, the regenerative heat exchanger is not hermetic - there is a leak, through which the hot biogas can leak into a clean, cool, clean gas stream. Through these two effects, a large number of dust parts to be separated in the flue gas scrubber are brought into the clean gas stream, which increases the amount of dust that the clean gas still has after the flue gas scrubber.

이는 물론 원하지 않는 것이고, 발전소들의 먼지배출은 반드시 최소화되어야 한다. 그렇기 때문에, 상기 재생식 열교환기 안에서의 누출을 통한 미세먼지를 갖는 상기 클린 가스의 이 오염은 원하는 것이 아니다.This is undesirable, of course, and dust emissions from power plants must be minimized. This contamination of the clean gas with fine dust through leaks in the regenerative heat exchanger is therefore not desired.

그렇기 때문에, 누출이 없는 열교환기의 구상이 개발되었다. 이러한 열교환기는 가스/가스 열교환기로서 형성될 수 있다. 그는 관 시스템을 포함할 수 있고, 상기 관 시스템은 내부에서는 생가스에 의해 그리고 외부에서는 클린 가스에 의해 관류된다. 하지만 그는 가스/액체 열교환기로서도 형성될 수 있다. 그에 있어서, 두 가스흐름은 열을 상기 생가스로부터 상기 클린 가스로 운반하는 액체순환을 통해 분리된다. 연도가스는 한편으로는 액체와 함께 다른 한편으로는 운반액체와 함께 관 모양의 또는 플레이트 (plate) 모양의 열교환기를 통해 흐른다. 뜨거운 생가스는 그의 열을 냉각액체에게 방출한다. 그 후, 상기 액체는 클린 가스측으로 안내되고, 그곳에서 유사한 관 열교환기 또는 플레이트 열교환기 안의 열은 다시 상기 클린 가스에게 반환된다.For this reason, the idea of a leak-free heat exchanger has been developed. Such a heat exchanger may be formed as a gas / gas heat exchanger. He may include a tube system, which is perfused internally by the raw gas and externally by the clean gas. But he can also be formed as a gas / liquid heat exchanger. In doing so, both gas flows are separated through a liquid circulation which conveys heat from the raw gas to the clean gas. The flue gas flows through the heat exchanger in the form of a tubular or plate with the liquid on the one hand and the carrier liquid on the other. The hot biogas releases its heat to the cooling liquid. The liquid is then directed to the clean gas side, where heat in a similar tube heat exchanger or plate heat exchanger is returned to the clean gas.

생가스의 누출 그리고 이로써 클린 가스측으로의 미세먼지 부분들은 열교환기의 상기 두 컨피규레이션에서 가능하지 않다.Leakage of the biogas and thus fine dust particles to the clean gas side are not possible in the two configurations of the heat exchanger.

하지만, 누출이 없는 이 열교환기들과의 작동 경험에 따르면, 그들은 작동중 심하게 더러워질 수 있다. 연도가스로 씻긴 상기 열교환기의 표면들 위에 케이킹이 형성된다. 이 케이킹들은 황산칼슘, 석회암, 미세먼지 및 상기 연도가스의 다른 성분들 또는 오히려 이 연도가스 안의 잔여 액적들로 구성된다. 그들은 대부분의 경우 매우 강하게 상기 열교환기의 표면과 연결되어 있고, 딱딱한 그리고 부분적으로 심지어 결정질의 구조를 갖는다. 상기 케이킹은 특히 상기 열교환기의 표면들이 연도가스의 흐름을 받는 곳에서 생긴다.However, according to experience with working with these leak-free heat exchangers, they can become dirty during operation. A caking is formed on the surfaces of the heat exchanger that are flushed with flue gas. These cakes consist of calcium sulfate, limestone, fine dust, and other components of the flue gas, or rather the remaining droplets in the flue gas. They are in most cases very strongly connected to the surface of the heat exchanger and have a rigid and partly even crystalline structure. The caking takes place especially where the surfaces of the heat exchanger receive flue gas flow.

이 케이킹의 결과는 압력손실의 증가와 열교환 성능의 감소이다.The result of this caking is increased pressure loss and reduced heat exchange performance.

상기 케이킹은 시간이 흐름에 따라 점점 두꺼워지고, 열교환기의 관들 또는 플레이트들을 통해 연도가스의 경로 안으로 성장한다. 이를 통해, 연도가스를 위한 통로 공간이 좁아지고, 속도가 올라가고, 압력손실이 증가된다. 오염 속도 - 즉, 케이킹의 생성 - 는 증가하는 케이킹 두께와 함께 심지어 더 증가한다. 상기 케이킹은 열교환기면들 사이의 자유로운 통로 안의 소용돌이들을 초래하고, 이렇게, 훨씬 더 많은 액체가 열교환기 표면들에 부딪치고, 그곳에서 퇴적되도록 한다. 압력손실의 증가는 보일러가 하향 조절될 정도로 또는 완전히 스위칭 오프되어야 할 정도로 심할 수 있다. 그리고 물론, 압력손실의 큰 증가는 큰 작동비용을 초래한다. 연도가스 송풍기들은 이 압력손실에 맞서 작동해야 하고, 정상적인 그리고 깨끗한 조건들 하에서보다 훨씬 많은 전류를 소비한다. 이 자가소비 (self consumption) 는 분배되어야 하는 전력량을 감소시키고, 이로써 발전소의 대사와 이득을 감소시킨다.The caking becomes thicker over time and grows into the path of the flue gas through the tubes or plates of the heat exchanger. This narrows the passage space for the flue gas, increases the speed, and increases the pressure loss. The rate of contamination - that is, the generation of caking - increases even more with increasing caking thickness. The caking results in vortices in the free passage between the heat exchanger surfaces, thus allowing much more liquid to hit the heat exchanger surfaces and deposit there. The increase in pressure loss can be so severe that the boiler must be downshifted or completely switched off. And, of course, a large increase in pressure loss results in greater operating costs. The flue gas blowers must operate against this pressure loss and consume much more current than under normal and clean conditions. This self-consumption reduces the amount of power that must be distributed, thereby reducing the metabolism and benefits of the plant.

열교환 성능은 시간이 흐름에 따라 점점 더 많이 감소하고, 재가열은 더 이상 기능을 하지 않는다. 상기 케이킹은 일반적으로 매우 잘 열적으로 전도하는 것이 아니라, 연도가스와 열교환기 표면 사이의 절연시키는 층으로서 작용한다.Heat exchange performance decreases over time, and reheating no longer works. The caking generally does not conduct very well thermally, but acts as an insulating layer between the flue gas and the surface of the heat exchanger.

추가적으로, 상기 케이킹과 관련하여 부식이 자주 발생한다. 노출된 그리고 비교적 깨끗한 열교환기의 표면들은 적은 부식 내지 무부식을 나타내는 반면, 상기 케이킹 아래에서는 큰 부식이 자주 발생한다. 상기 케이킹은 사실상 보호하는 층처럼 작용하고, 상기 층 아래에서 부식성 액체들은 열교환기 표면에 작용하고, 그를 부식시킬 수 있다.In addition, corrosion frequently occurs with respect to the caking. Exposed and relatively clean surfaces of the heat exchanger exhibit less or no corrosion, while under the caking there is a high rate of corrosion. The caking acts as a substantially protective layer, below which corrosive liquids can act on the heat exchanger surface and corrode it.

상기 오염된 열교환기들의 세정은 규칙적으로 어려움들을 초래한다. 케이킹은 열교환기 요소들의 표면과 매우 딱딱히 연결되어 있을 뿐만 아니라 단단히 연결되어 있을 수 있다. 상기 연결은 기계적 힘으로 풀려야 하고, 상기 케이킹은 고압 세정 방법으로 분리되어야 한다. 이는 작업노력이 매우 많이 들 뿐만 아니라 열교환기 재료에서의 손상을 초래하는데, 왜냐하면 고압 세척기의 연마력은 상기 케이킹을 연마하여 제거할 뿐만 아니라 전적으로 열교환기의 표면을 제거하기 때문이다. 이는 이 비교적 비싼 열교환기의 수명을 감소시킨다.The cleaning of the contaminated heat exchangers results in regular difficulties. The cakes are not only very tightly connected but also tightly connected to the surfaces of the heat exchanger elements. The connection must be released by mechanical force, and the caking must be separated by a high pressure cleaning method. This results in very high work effort as well as damage to the heat exchanger material because the abrasive force of the high pressure washer not only polishes and removes the caking but also removes the surface of the heat exchanger entirely. This reduces the lifetime of this relatively expensive heat exchanger.

상기 세정은 게다가 매우 시간 집약적이고, 단지 몇 시간보다 훨씬 더 오래 걸린다. 일반적으로, 짧은 정지상태는 열교환기를 세정하기에 충분하지 않다. 즉, 작동 사이클의 종료 전에 압력손실의 큰 증가, 및 열적 가열의 관련 방해가 발생하면, 보다 오래 걸리는 작동고장을 피할 수 없다.The cleaning is also very time-intensive and takes much longer than just a few hours. Generally, short stall conditions are not sufficient to clean the heat exchanger. That is, if a large increase in pressure loss and an associated disturbance of thermal heating occur before the end of the operating cycle, longer operating failures can not be avoided.

상기 세정은 또한 비용이 매우 많이 든다. 관 다발 또는 플레이트 다발과 같은 열교환기의 세정되어야 하는 요소들은 사실상 접근 가능하지 않고, 세정을 위해 자주 그들의 위치 밖으로 들어 올려져야 한다. 그러면 이를 위해, 큰 리프팅 힘을 갖는 크레인이 필요하다. 깨끗한 다발들은 이미 아주 큰 무게를 갖고 있고, 진척되는 오염이 발생되면 상기 다발들은 더 무겁다. 그 후, 특별한 장소 위에서의 상기 세정은 케이킹의 종류 및 두께에 따라 상당한 시간과 인력을 요구한다.The cleaning is also very expensive. The elements of the heat exchanger, such as tube bundles or plate bundles, which are to be cleaned, are practically inaccessible and must often be lifted out of their position for cleaning. For this, a crane with a large lifting force is needed. The clean bundles already have a very large weight, and the bundles are heavier when progressive contamination occurs. Thereafter, the above cleaning on a special place requires considerable time and manpower depending on the type and thickness of the caking.

유감스럽게도, 모든 케이킹을 제거하는 것은 대부분 가능하지 않다. 이에 관해서, 보통의 검사에 있어서도 시간도 충분하지 않고 인력도 충분하지 않다. 또한, 내부에 놓여 있는 열교환기 표면들은 매우 제한적으로만 도달 가능하다. 그러면 열교환기 안에 남아 있는 케이킹 잔여는 그 후 새로운 케이킹의 생성을 위해 가속화하는 작용을 한다. 또한, 고압 세정기를 사용한 세척은 열교환기 표면을 거칠게 하고, 이도 새로운 케이킹의 생성의 가속화를 초래한다. 거친 표면과 잔여 케이킹은 케이킹을 촉진시키는 또는 가속화하는 작용을 한다. 새로운 케이킹은 이 거친 표면들 또는 케이킹 잔여 위에서, 매끄러운 깨끗한 표면들 위에서보다 빨리 쌓일 수 있다.Unfortunately, it is mostly not possible to remove all caching. Regarding this, there is not enough time and sufficient manpower in ordinary inspection. Also, the internal heat exchanger surfaces are reachable only to a very limited extent. The remaining caking in the heat exchanger then acts to accelerate to create a new caking. In addition, cleaning with a high-pressure scrubber roughens the surface of the heat exchanger, which also accelerates the creation of new cakes. Rough surfaces and residual caking act to accelerate or accelerate caking. The new cakes can be deposited on these rough surfaces or caking residues faster than on clean, clean surfaces.

또한, 상기 세정 조치들은 열교환기들의 진척되는 손상을 초래한다. 한편으로는 열교환기 표면들에서의 제거 및 손상이 발생하고, 다른 한편으로는 해체와 재장착은 열교환기의 구조에서의 그 밖의 손상들을 초래할 수 있다. 상기 열교환기의 수명이 짧아진다. 경험에 따르면, 한 세정은 12개월 작동보다 심하게 수명을 감소시키는 효과를 갖는다.In addition, the cleaning measures result in progressive damage of the heat exchangers. On the one hand, removal and damage to the heat exchanger surfaces can occur, while disassembly and re-installation can lead to other damages in the structure of the heat exchanger. The life of the heat exchanger is shortened. Experience has shown that one wash has the effect of significantly reducing life span over 12 months of operation.

이 경험들로 인해, 세정 장치들에 관해 숙고하고 그들을 설치하게 되었다. 이 세정 장치들의 목적은 오염을 저지하거나 또는 늦추는 것이고, 이로써 한편으로는 작동 주기 동안 발전소의 작동을 안전하게 하는 것이고, 다른 한편으로는 작동비용과 세정비용을 감소시키는 것이다.With these experiences, I was able to ponder about the cleaning devices and install them. The purpose of these cleaning devices is to prevent or slow down the pollution, thereby, on the one hand, to secure the operation of the power plant during the operating cycle and, on the other hand, to reduce operating costs and cleaning costs.

우선 이 세정 장치들은, 연도가스의 흐름 방향으로 볼 때 전방 열교환기 다발들 앞에만 장착되었다. 경험에 따르면, 여기에서 케이킹의 가장 강한 생성이 발생했다. 우선 압축공기로 그리고 증기로 작업되었고, 하지만 이를 통해, 원하는, 작동기간을 늘리는 효과가 생기지 않는다는 것이 빨리 확인되었다. 그 후, 고압 물로 세정되었다.First, these cleaning devices were mounted only in front of the heat exchanger bundles when viewed in the direction of the flue gas flow. Experience has shown that the strongest generation of caking has occurred here. First it was worked out with compressed air and steam, but it was quickly confirmed that this would not have the effect of increasing the desired duration of operation. Thereafter, it was washed with high-pressure water.

고압을 이용한 상기 세척은 실제로 상기 전방 다발들의 오염이 분명히 감소될 수 있는 것을 초래했다. 케이킹이 완전히 방지될 수 없긴 했지만, 강력한 생성이 더 이상 발생하지 않았다. 압력손실 증가는 우선 방지되었고, 열적 손실은 그리 대단하지 않았다.This washing with high pressure has indeed resulted in that the contamination of the front tufts can obviously be reduced. Although caking could not be completely prevented, strong generation no longer occurred. The increase in pressure loss was prevented first, and the thermal loss was not so great.

하지만 이제, 케이킹이 이제 열교환기의, 멀리 뒤에 놓여 있는 다발들 안에서 - 먼저 해당되지 않았던 또는 비교적 적게만 해당되었던 영역들에서 - 나타난다는 경험을 했다. 이 케이킹은 일종의 지체를 갖고 생기긴 했지만 (보다 긴 작동기간), 하지만 이를 통해 시간과 비용에 있어서 세정노력이 크게 증가했다.Now, however, the experience has shown that the kings now appear in the heat exchangers, in the bundles that lie far behind them - in areas that were not first or only relatively few. Although this caking was alive with some sort of delay (a longer period of operation), this has greatly increased cleaning efforts in terms of time and cost.

이로 인해서, 몇몇의 발전소들에서는 거기에도 세척 시스템들이 추가 설치되었고, 다른 발전소들에서는 이를 위한 장소가 가용 가능하지 않았다. 비용을 이유로, 후자의 발전소들에 있어서, 열교환기들로 채워진 채널들은 가능한 한 작게 그리고 빽빽히 꾸려져 조립되었다.Because of this, some of the power plants also have additional washing systems installed there, and no place for them was available in other power plants. For the sake of cost, in the latter plants, the channels filled with heat exchangers were assembled as small and packed as possible.

하지만 그 후, 그 밖의 세척 장치들을 통해서도 케이킹은 “단지”계속하여 뒤로 그 밖의 열교환기 다발들 쪽으로 옮겨졌고, 세정노력 또는 열교환기들의 손상이 계속하여 증가한다라는 인식도 관철되었다. 또한, 많은 세척 시스템들은 큰 투자비용과 작동비용을 초래한다. 결국, 물론 각각의 세척은 연도가스의 즉각적인 냉각을 초래하고, 굴뚝 안으로의, 그리고 그 후 환경 안으로의 액체의 유입을 초래한다. 하지만, 바로 이가 방지되어야 한다.However, thereafter, it was also perceived through other cleaning devices that the caking was "just" transferred back to the other heat exchanger bundles, and the cleaning effort or heat exchanger damage continued to increase. In addition, many cleaning systems result in large investment and operating costs. Eventually, of course, each wash results in immediate cooling of the flue gas, resulting in the introduction of liquid into the chimney, and then into the environment. However, this should be prevented.

세척 시스템들이 본래 원하는 기능을 만들어낼 수 없다라는 인식이 관철되었다. 한편으로는 높아진 투자비용과 작동비용이 생기고, 다른 한편으로는 상기 세척 조치들은 제한적으로만 충분하고, 심지어 작동 정지상태에서 세척비용의 증가를 초래한다.The perception that cleaning systems can not produce the desired function is inherited. On the one hand, increased investment costs and operating costs arise, on the one hand, the cleaning measures are limited enough, and even lead to an increase in cleaning costs in the off-state.

상기 세정 장치들의 이 오작동에 관한 설명은 비교적 간단하다. 고체들로 오염된 액체방울들이 가열된 또는 심지어 뜨거운 표면에 부딪치면, 상기 액체의 일 부분은 상기 표면 위에 남아 있고, 그를 적신다. 연속적인 열공급을 통해 상기 액체는 그 후 기화되고, 고체만 남아 있다. 이 고체는 기화시 열교환기 표면과 연결되고, 미세틈들 안으로 그리고 표면 안의 구멍들 안으로 침투하고, 그들을 채운다. 그 후, 시간이 흐름에 따라 매우 두꺼운 그리고 딱딱한 케이킹이 성장한다.The description of this malfunction of the cleaning devices is relatively simple. When liquid droplets contaminated with solids hit a heated or even hot surface, a portion of the liquid remains on the surface and soaks it. Through continuous heat supply the liquid is then vaporized and only the solid remains. This solid is connected to the surface of the heat exchanger at the time of vaporization, penetrates into the fine crevices and into the holes in the surface, and fills them. Over time, very thick and firm cakes grow over time.

케이킹의 이 생성이 세정 세척을 통해 감소되면, 이 세정 액적들이 멀리 열교환기 뒤에서, 연도가스 세정 장치로부터 오는 원래의 액적들과 동일한 기능에 있어서 발생한다. 마지막 열교환기도 세척되면, 세척 액적들은 채널과 굴뚝 안으로 날아가고, 그 후 굴뚝비로서 주변에서 내려진다.If this generation of caking is reduced through cleaning cleaning, these cleaning droplets will occur far behind the heat exchanger in the same function as the original droplets coming from the flue gas scrubber. When the last heat exchanger is cleaned, the cleaning droplets fly into the channel and the chimney, and then down as the chimney rain.

즉, 한 부위에서의 세척 시스템의 세정하는 효과는 다른 부위에서의 오염 효과를 초래한다. 세척 동안의 연도가스의 일시적인 냉각 또는 굴뚝 밖으로의 세척 액체의 일시적인 분출은 가열의 작용을 다시 상쇄하고, 원래 가열을 통해 방지되어야 하는, 환경 안의 방해들을 초래한다. 경우에 따라서는, 관청들의 사전기준들이 일시적으로 충족될 수 없기 때문에, 심지어 감독관청들과의 문제들이 발생한다.That is, the cleaning effect of the cleaning system at one site results in a contamination effect at other sites. Temporary cooling of the flue gas during flushing or temporary flushing of the flushing liquid out of the chimney recovers the action of the heating and results in disturbances in the environment which must be prevented through the original heating. In some cases, problems with supervisory authorities arise even as the preliminary standards of the authorities can not be met temporarily.

이 경험들을, 작동중 이득보다 많은 문제들과 비용들을 초래하기 때문에 열교환기의 세척이 방지되어야 한다라는 것과 통합할 수 있다.These experiences can be combined with the fact that washing of the heat exchanger should be prevented because it results in more problems and costs than benefits during operation.

이로 인해서, 다른 목표방향으로 계속하여, 열교환기의 상류에서의 연도가스 세정 장치의 배치에 관해 생각하게 되었다. 전적으로 옳은 숙고는, 분리의 개선을 통해 오염의 생성의 양과 속도가 감소될 수 있다라는 것이었다. 이 숙고의 결과로서, 연도가스 세정 장치의 액적 분리기들은 3단으로 그리고 몇몇의 경우들에서는 심지어 4단으로 조립되었고, 상기 액적 분리기들의 기능은 시설 특유의 그 밖의 조치들을 통해 개선되었다.As a result, the arrangement of the flue gas cleaning device in the upstream of the heat exchanger has been conceived in the other target direction. An entirely correct contemplation was that the amount and rate of pollution generation could be reduced through improved separation. As a result of this deliberation, the flue gas separator droplet separators were assembled in three stages, and in some cases even four stages, and the function of the liquid separators improved through other facility specific measures.

이를 통해, 전적으로 발전도 달성되었다. 케이킹의 양이 감소했고, 케이킹의 생성이 느려졌다. 개선된 액적 분리기는 한편으로는 - 개선된 분리기능을 통해 - 작동중 보다 적은 액적들을 배출시켰고, 다른 한편으로는 액적들은 평균적으로 고체들로 오염이 덜 되었다.Through it, development has been achieved entirely. The amount of caking has decreased and the production of caking has slowed down. On the one hand, the improved droplet separator produced less droplets during operation - through an improved separation function, and on the other hand droplets were less contaminated with solids on average.

3중 또는 심지어 4중 액적 분리기는 정말 2중 액적 분리기보다 좋은 분리를 갖는다. 이는 확실히 각각의 액적 분리기가 보다 큰 액적들의 98% 와 99.9% 사이만 탈취할 때, 하지만 결코 100% 를 탈취하지 않을 때 명백하다. 더 많은 단들 (stages) 은 보다 높은 분리 정도를 의미한다.Triple or even quadruple drop separators really have better separation than double drop separators. This is evident when certainly each droplet separator only seeks between 98% and 99.9% of the larger droplets, but never 100%. More stages mean a higher degree of separation.

또한, 이렇게, 액적들 안의 고체량도 감소된다. 액적 분리기 하류의 액적들의 대부분은 마지막 액적 분리기의 세척과정으로부터의 비말로 구성된다. 이 마지막 액적 분리기가 비교적 심하게 오염되어 있으면, 캐리오버되는 세척 액적들은 마찬가지로 심하게 고체들로 오염되어 있다. 그가 이와 반대로 매우 깨끗하고 오염이 없었다면, 세척 액적들도 약간만 더러워져 있다. 즉, 높은 세정성능을 갖는 3단 또는 심지어 4단 액적 분리기를 가지면, 마지막 단의 세척 비말은 2단 액적 분리기로부터의 세척 비말보다 훨씬 덜 오염되어 있다.In this way, the amount of solids in the droplets also decreases. Most of the droplets downstream of the droplet separator consist of droplets from the last droplet separator cleaning process. If this last droplet separator is relatively heavily contaminated, the wash droplets that carry over are likewise severely contaminated with solids. On the other hand, if he was very clean and uncontaminated, the cleaning droplets were slightly dirty. That is, having a three-stage or even four-stage droplet separator with high cleaning performance, the last stage cleaning droplet is much less contaminated than the cleaning droplet from the two-stage droplet separator.

즉, 분리의 개선을 통해, 케이킹의 생성이 분명히 감소될 수 있었다. 이를 통해, 대부분의 시설들에서 중단 없는 완전한 작동 사이클을 운전하는 것이 가능해졌다. 하지만 두 문제가 남아 있었다That is, through the improvement of separation, the generation of caking could be clearly reduced. This makes it possible to drive a full cycle of operation without interruption at most facilities. But there were two problems.

1) 큰 세정노력 및1) Large cleaning effort and

2) 압력손실의 지속적인 생성.2) Constant generation of pressure loss.

이 방법으로는 한계에 도달했다는 것이 인식 가능해졌고, 그 밖의 개선들이 가능하지 않다.With this method, it is recognized that the limit has been reached, and other improvements are not possible.

그러므로, 본 발명의 목적은, 상기 기술된 문제들과 관련하여 개선된 방법 및 이 방법을 실행하기 위해 적합한 장치를 만들어내는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide an improved method in conjunction with the problems described above and a device suitable for carrying out the method.

이를 위해, 3개의 조건을 충족시키는 분리 구상이 찾아내져야 한다:To do this, a separation scheme that meets three conditions must be found:

1. 큰 액적들을 위한 높은 분리성능이 지속적으로 보장된다. 즉, 진척되는 오염을 통해 분리성능의 감소가 발생하는 것이 아니다. 1. High separation performance for large droplets is ensured consistently. That is, there is no reduction in separation performance due to progressive contamination.

2. 세척 비말이 방지되어야 한다. 종래의 시설들에서 전체 액체 비말의 60% 내지 70% 에 책임이 있는 세척 비말이 방지되고, 이를 통해 미세먼지와 관련하여 세정성능이 두 배가 된다.2. Cleaning droplets should be prevented. In conventional installations, cleaning droplets responsible for 60% to 70% of the total liquid droplets are prevented, thereby doubling the cleaning performance with respect to fine dust.

3. 압력손실에 있어서의 증가가 생겨서는 안 된다. 케이킹의 진척되는 생성을 통해 생기는 압력손실에 있어서의 증가가 방지된다.3. No increase in pressure loss should occur. An increase in pressure loss caused by progressive generation of caking is prevented.

연도가스로부터 액적들을 분리할 수 있는 여러 가지의 액적 분리기 구상들이 있다. 선행기술로서 흡수기 (absorber) 안의 여러 가지의 컨피규레이션들에 있어서의 다층 액적 분리기들이 이에 속한다.There are various droplet separator schemes that can separate droplets from flue gas. Prior art multilayer droplet separators in various configurations in an absorber are included.

특히 성공적인 구상은 이른바 “롤러 분리기”이다. 상기 롤러 분리기는 - 압출성형된 그리고 특별히 형성된 프로파일들을 사용하는 종래의 라멜라 분리기들 (lamellar separators) 과 달리 - 충돌몸체들 (impact bodies) 로서의 관 세그먼트들 (tube segments) 을 사용한다.A particularly successful concept is the so-called "roller separator". The roller separator uses tube segments as impact bodies - unlike conventional lamellar separators that use extruded and specially formed profiles.

이 롤러 분리기는 작동중 오염 및 케이킹에 대해 저항력이 강하다고 증명되었고, 그럼에도 불구하고 아직 종래의 라멜라 분리기들의 분리에 대해 상대적으로 그런대로 괜찮은 (acceptable) 분리성능을 갖는다. 하지만 상기 롤러 분리기는 통례적으로 지금까지 거친 분리기 (coarse separator) 로만 이용되는데, 왜냐하면 미세 분리기 (fine separator) 로서의 이용에 있어서는 상기 라멜라 분리기가 상기 롤러 분리기보다 뛰어나기 때문이다.This roller separator has proven to be highly resistant to contamination and caking during operation and yet nevertheless has acceptable separation performance relative to the separation of conventional lamella separators. However, the roller separator has traditionally been used only as a coarse separator so far, because the lamella separator is superior to the roller separator in its use as a fine separator.

상기 롤러 분리기는 지금까지 주로 기존의 액적 분리기들을 소독하기 위해 이용되었다. 이 소독된 시설들에서 그 동안에 충분한 경험들이 수집될 수 있었는데, 왜냐하면 새 시설들 안에서도 이용하기 위한 기초로 쓰이기 위해서이다.The roller separator has heretofore been mainly used for disinfecting existing droplet separators. In these disinfected facilities, enough experience could have been collected in the meantime, in order to be used as a basis for use in new facilities.

특히 큰 액적들이 케이킹 생성의 효과를 초래할 수 있다는 것이 알려져 있다.It is known that especially large droplets can cause the effect of caking generation.

작은 액적들은 표면에 전혀 도달하지 않는다. 그들은 작은 질량을 가지며, 그렇기 때문에 연도가스와 함께 열교환기 관들 또는 플레이트들을 피하고, 그들을 피하여 날아다닌다. 그들은 떨어져 부딪치지 않는다. 그 후, 그들은 열의 공급을 통해 기화하고, 고체들은 미세먼지로서 계속하여 날아다닌다.Small droplets never reach the surface. They have a small mass, and therefore avoid flue gas ducts or plates with flue gases and avoid them. They do not bounce off. After that, they vaporize through the supply of heat, and the solids continue to fly as fine dust.

중간 액적들은 비행 경로에 따라 흐름 저항을 부분적으로, 완전히 피할 수 있고, 또는 단지 열교환기의 표면을 터치하고, 그 후 대부분 다수의 부분 액적들로 갈라져 연도가스와 함께 계속하여 날아다니고, 그 후 마찬가지로 기화한다.The intermediate droplets can partially or completely avoid flow resistance along the flight path or simply touch the surface of the heat exchanger and then largely split into a number of partial droplets that continue to fly with the flue gas, It evaporates.

큰 액적들만 그들의 질량에 근거하여 열교환기 관들 또는 플레이트들의 흐름 저항을 피할 수 없고, 떨어져서 열교환기의 뜨거운 표면에 부딪친다. 그 후, 그곳에서 작은 표면영역의 단기적인 흠뻑 적심이 발생하고, 딱딱히 그리고 단단히 연결된, 표면에 끼는 얇은 층들을 남겨두고 표면 위에서의 후속하는 기화가 발생한다.Only large droplets can not avoid the flow resistance of the heat exchanger tubes or plates based on their mass and fall away against the hot surface of the heat exchanger. Thereafter, short-term instability of the small surface area occurs, followed by subsequent vaporization on the surface, leaving only thin and tightly connected thin layers on the surface.

상기 큰 액적들은 마지막 분리기의 세척을 통해 생기는 그리고 분열되는 큰 세척 액적들이거나, 또는 분리기와 열교환기 사이의 연도가스 채널 안의 천장, 벽들 또는 다른 부서진 모서리들에 의해 분열되는 큰 응축 액적들이다. 이 응축 액적들은, 주변온도가 연도가스 온도보다 훨씬 낮고, 그렇기 때문에 연도가스 채널의 좋은 절연에 있어서도 상당한 온도차이들이 작용하기 때문에 생긴다. 분열된 액적이 벽들에 침전되고, 그 후, 그가 다시 비말동반되기 전에 응결되는 일이 있을 수 있다.The large droplets are large condensation droplets that are split by large wash droplets that occur and break through the washing of the last separator or by ceilings, walls or other broken edges in the flue gas channel between the separator and the heat exchanger. These condensed droplets arise because the ambient temperature is much lower than the flue gas temperature, and therefore also in the good insulation of the flue gas channel, due to the considerable temperature difference. There may be occasions where a split droplet is deposited on the walls and then agitated before it is again entrained.

응축 액적들도 일종의 고체부분을 갖는다. 연도가스 채널의 벽들과 천장에 먼지도 퇴적되고, 부분적으로, 젖은 면과 접촉하는 그리고 매달려 있는 건조한 먼지의 형태로 퇴적되고, 부분적으로, 마찬가지로 면과 접촉하는 그리고 그곳에 퇴적되는, 고체부분을 갖는 작은 액적들을 통해 퇴적된다. 충분히 응축으로부터의 액체와 퇴적물이 밀착하면, 액적들은 원래대로 연도가스 흐름 안으로 끌어 넣어지고, 열교환기 방향으로 날아다닌다.Condensate droplets also have a kind of solid part. Particles which are deposited in the form of dry dusts which are deposited on the walls of the flue gas channel and also on the ceiling and partly in contact with the wetted surface and which are partly in contact with the surface and also deposited there, Deposited through droplets. When the liquid from the condensation and the deposits are in close contact, the droplets are pulled back into the flue gas stream and flow toward the heat exchanger.

종래의 액적 분리기로는, 이 큰 액적들이 열교환기에 도달하는 것을 저지하는 것이 가능하지 않고 또는 미리 연도가스 흐름 밖으로 제거하는 것이 가능하지 않다. 보통의 분리기들은 라멜라들을 갖고 있고, 흡수기의 내부에 배치되어 있다. 그들은 라멜라들 안에서의 퇴적을 조성하고, 이를 통해 마찬가지로 막힘에 이르기까지 케이킹을 생성한다는 단점을 갖는다. 또한, 주변 안의 온도상태에 따라, 흡수기와 열교환기 사이에 큰 응축물량이 생길 수 있다.With conventional droplet separators it is not possible to prevent these large droplets from reaching the heat exchanger or it is not possible to remove them out of the flue gas stream in advance. Common separators have lamellas and are located inside the absorber. They have the disadvantage of creating deposits in the lamellas, which in turn produce caking up to clogging. Also, depending on the temperature condition in the surrounding, a large amount of condensate may be generated between the absorber and the heat exchanger.

이와 관련하여 구제책을 강구하기 위해, 연도가스의 세정과 재가열을 위한 본 발명에 따른 방법에 있어서, 뜨거운 연도가스는 열방출하에 열교환기를, 그 다음에 연도가스 세정 장치를, 계속하여 그 다음에 열흡수하에 상기 열교환기를 관류하고, 계속하여 그 다음에 굴뚝에 전달되고, 상기 연도가스는, 흐름 방향으로 상기 연도가스 세정 장치 다음에 그리고 상기 열교환기 앞에 배치되는 추가적인 액체 분리기를 통해 관통 안내된다.In order to find a remedy in this connection, in the process according to the invention for the cleaning and reheating of flue gases, the hot flue gas is fed to the heat exchanger, then the flue gas scrubber, The flue gas is passed through the additional liquid separator after the flue gas scrubber in the flow direction and in front of the heat exchanger.

이로써 달성된, 상기 열교환기에 대한 상기 추가적인 액체 분리기의 상대적인 가까움은, 상기 열교환기 안에서 상기 기술된 오염 문제들을 초래하는 응축 액적들이 상기 액체 분리기와 상기 열교환기 사이에 형성되는 것을 방지한다.The relative proximity of the additional liquid separator to the heat exchanger thereby achieved prevents condensation droplets from forming in the heat exchanger between the liquid separator and the heat exchanger resulting in the contamination problems described above.

상기 연도가스가 열흡수하에 대략 수평으로 상기 열교환기를 관류하는, 본 발명에 따른 방법의 구현형태가 선호된다.An embodiment of the process according to the invention is preferred in which the flue gas flows through the heat exchanger approximately horizontally under heat absorption.

본 발명에 따른 방법의 특히 선호되는 개선에 있어서, 상기 액체 분리기는 길게 뻗은, 3차원적인 다수의 충돌몸체를 포함하고, 상기 충돌몸체들의 세로방향 연장부는 상기 연도가스의 관류 방향에 대해 비스듬히 또는 가로로 정렬되고, 상기 충돌몸체들의 확장과 배열은, 상기 충돌몸체들이 투영도에서 상기 연도가스의 관류 방향으로 서로 겹쳐질 정도로 상기 세로방향 연장부에 대해 비스듬히 또는 가로로 형성되고, 따라서 상기 연도가스는 상기 관류 방향의 변경 없이는 상기 액체 분리기를 관류할 수 없다.In a particularly preferred improvement of the method according to the invention, the liquid separator comprises a plurality of elongate, three-dimensional collision bodies, the longitudinal extension of the collision bodies being inclined or transverse to the direction of flow of the flue gas And the expansion and arrangement of the collision bodies are formed obliquely or horizontally with respect to the longitudinal extension so that the collision bodies overlap each other in the direction of flow of the flue gas in the projection view, The liquid separator can not be perfused without changing the perfusion direction.

본 발명은 또한 열교환기 하우징을 구비하는 열교환기를 갖는, 흐름 방향에서 흐르는 연도가스의 세정과 재가열을 위한 장치에 관한 것이며, 상기 열교환기는 재가열을 위한 상기 가스에 의해 관류되고, 상기 열교환기에 있어서 상기 열분리기 하우징 내부에는, 연도가스의 관류 방향으로 볼 때 상기 열교환기 앞에 액체 분리기가 배치된다. 상기 열교환기 하우징 안에서의 상기 액체 분리기의 배치를 통해, 한편으로는 본 발명에 따른 방법의 실행을 위해 유리한, 상기 열교환기에 대한 상기 액체 분리기의 상대적인 가까움이 마련된다. 다른 한편으로는, 상기 연도가스의 관류 속도는 상기 열교환기 하우징의 규칙적으로 비교적 큰 부피에 근거하여 상기 열교환기를 통해 그리고 이로써 상기 액체 분리기에의 유입 속도를 통해 비교적 작고, 이를 통해 큰 액적들의 보다 나은 분리성능이 달성된다.The present invention also relates to an apparatus for cleaning and reheating flue gas flowing in a flow direction with a heat exchanger having a heat exchanger housing wherein the heat exchanger is perfused by the gas for reheating and the heat Inside the separator housing, a liquid separator is arranged in front of the heat exchanger as viewed in the direction of flow of the flue gas. The arrangement of the liquid separator in the heat exchanger housing provides for the relative proximity of the liquid separator to the heat exchanger, which is advantageous for the implementation of the process according to the invention on the one hand. On the other hand, the rate of perfusion of the flue gas is relatively small through the heat exchanger, and hence through the rate of inflow to the liquid separator, based on the regularly relatively large volume of the heat exchanger housing, Separation performance is achieved.

놀랍게도, 상기 열교환기 하우징 안에서의 이용을 위해, 다수의 충돌몸체를 포함하는 액체 분리기가 특히 적합하다는 것이 나타났다.Surprisingly, it has been shown that liquid separators comprising a number of impingement bodies are particularly suitable for use in the heat exchanger housing.

상기 충돌몸체들이 길게 뻗게 그리고 3차원적으로, 바람직하게는 대략 관 모양으로 형성되면, 매우 특히 선호된다. 이러한 종류의 액체 분리기들은 “롤러 분리기들”이라고도 불린다. 비교적 나쁜 분리기 성능을 갖는 이 롤러 분리기들 그 자체가 알려져 있기 때문에, 첫눈에 상기 열교환기 하우징 안에서의 그러한 것의 사용이 모순되는 것으로 보인다.It is very particularly preferred if the collision bodies are elongated and formed three-dimensionally, preferably substantially tubular. These types of liquid separators are also referred to as " roller separators ". It seems that at first glance the use of such in the heat exchanger housing is contradictory, since these roller separators themselves, which have relatively poor separator performance, are known.

그럼에도 불구하고, 이제, 롤러 분리기를 상기 열교환기를 위한 보호로서 이용하는 것이 제안된다. 롤러 분리기들은 주지하다시피 라멜라 분리기들과 비교하여 나쁜 분리기들이다. 그렇기 때문에, 이는 마지막 분리기가 가장 좋은 분리성능을 가져야 한다라는 우세하는 교시 (teaching) 에 대한 모순이다.Nonetheless, it is now proposed to utilize a roller separator as protection for the heat exchanger. Roller separators are notoriously bad separators compared to the lamella separators. Therefore, this is a contradiction in the prevailing teaching that the last separator should have the best separation performance.

실제로, 이 발명을 통해, 상기 우세하는 교시가 바껴야 한다. 즉, 분리성능이 한 단계 한 단계 증가되어야 한다라는, 그리고 액적 분리기들 모두가 잇달아 흡수기 안에 장착되어 있다라는 상기 우세하는 교시는 곤경에 빠지게 한다. 그는, 특정한 분리성능부터, 고체가 실린 가스들에 있어서 피할 수 없는 세척이 분리성능의 증가를 감소시키는 것보다 큰 오염을 초래한다는 것을 고려하지 않는다. 또한, 배열이 문제이다.Indeed, through this invention, the prevailing teaching should be changed. That is, the predominant teachings that separation performance should be increased by one step, and that all of the droplet separators are subsequently mounted in the absorber, are in trouble. He does not take into account that from a specific separation performance, inevitable cleaning of solids in gases results in greater contamination than reduces the increase in separation performance. Also, the arrangement is a problem.

달리 표현하면: 마지막 단에서의 분리성능의 증가는 분리기 라멜라들의 매우 작은 간격들을 초래하기 때문에, 이 액적 분리기들은 오염이 매우 잘 될 수 있고, 자주 세척되어야 한다. 상기 세척을 통해, 증가된 세정성능을 갖는 분리기단 (separator stage) 이 연도가스 밖으로 걸러내는 것보다 많은 배출 (emissions) 을 초래하는 강력한 비말이 생긴다. 즉, 1보 전진은 2보 후퇴를 강요한다.In other words: Since the increase in separation performance at the last stage results in very small gaps in the separator lamella, these droplet separators can be very well contaminated and often cleaned. Through the cleaning, a strong droplet is created which results in more emissions than the separator stage with increased cleaning performance is filtered out of the flue gas. In other words, a one-forward move forces a two-foot retreat.

그렇기 때문에, 본 발명에 따른 해결책은 거꾸로의 길을 간다. 놀랍게도, 세척이 전체 시스템의 특정한 분리성능부터 상기 배출의 보다 많은 부분을 초래하고, 특히 열교환기에 있어서 막힘에 이르기까지 거슬리는 케이킹을 초래한다는 것이 인식되었다.Hence, the solution according to the invention goes the other way. Surprisingly, it has been recognized that the cleaning results in a greater part of the discharge from the particular separation performance of the overall system, and, in particular, in the heat exchanger, leads to unpleasant caking up to clogging.

그렇기 때문에, 본 발명에 따른 구조의 목적은 마지막 분리단이 전혀 세척될 필요가 없는 해결책을 찾아내는 것이다. 이때, 이 마지막 단이 그러면 보다 나쁜 분리성능을 갖는다는 것이 감수된다.Hence, the object of the structure according to the invention is to find a solution in which the last separation stage does not need to be cleaned at all. At this time, it is assumed that this last stage then has worse separation performance.

롤러 분리기 안에서, 오랜 작동 중에도 세척 없이 완전히 깨끗히 지속되거나 또는 약간만 더러워지는 것이 나타났다. 그리고, 롤러들의 이 오염은 분리기 시스템으로부터의 비말의 전체량에 거의 영향을 미치지 않는다.Within the roller separator, it has appeared to last completely clean or dirty slightly without washing even after long periods of operation. And this contamination of the rollers has little effect on the total amount of droplets from the separator system.

게다가, 롤러 분리기는 재가열의 상기 열교환기 앞에서의 보호로서의 이용에 매우 적합하다는 것이 나타났다. 가능한 설명은 상기 롤러 분리기가 특히 큰 액적들을 잘 분리한다는 것이다. 하지만, 위에서 기술한 바와 같이, 바로 마지막 분리기의 주기능은, 미리 놓여 있는 분리기의 비말동반된 세척 액적들을 탈취하고 분리시키는 것이다. 주지하다시피 이 세척 액적들은 오히려 큰 내지 매우 큰 액적들이다.In addition, the roller separator has proven to be well suited for use as protection in front of the heat exchanger of reheating. A possible explanation is that the roller separator separates particularly large droplets well. However, as described above, the main function of the very last separator is to segregate and separate the entrained cleaning droplets of the previously placed separator. As is known, these cleaning droplets are rather large to very large droplets.

또한, 상기 열교환기 하우징 안에서의 상기 롤러 분리기의 배치는 그의 크기에 근거하여 오히려 작은 연도가스 속도를 초래하고, 이를 통해 액적 분리기와 열교환기 사이의 응축과 같은 부정적인 효과들이 방지된다는 것이 밝혀졌다.It has also been found that the arrangement of the roller separator in the heat exchanger housing results in a rather flue gas velocity rather on the basis of its size, thereby avoiding negative effects such as condensation between the liquid separator and the heat exchanger.

상류에 설치된 분리단들을 통해 만들어낸 작은 액적들이 그 후 분리되지 않는다는 단점이 무시될 수 있다는 것이 나타났다. 상기 롤러 분리기에 도달하는 액체량에서, 이 작은 액적들은 비교적 작은 부분만을 갖는다. 세척 빈도에 따라 상기 액체량의 90% 내지 99% 는 상류에 설치된 분리단의 세척과정으로부터의 비말이다.The disadvantage that the small droplets produced through the upstream separation steps are not subsequently separated can be ignored. At the amount of liquid reaching the roller separator, these small droplets have only a relatively small portion. And 90% to 99% of the amount of the liquid according to the cleaning frequency is a rate from the cleaning step of the separation step provided upstream.

롤러 분리기로서 형성된 상기 액체 분리기는 서로 오프셋된 관들 (또는 관과 유사한 충돌몸체들) 의 적어도 2개의 층을 가져야 하고, 상기 관들은, 그들이 흐름 방향으로 경로를 완전히 차단할 정도로, 즉 서로 겹쳐질 정도로 형성된다. 이를 통해, 큰 액적들의 적어도 대다수가 충돌몸체에 부딪치는 것이 안전해진다.The liquid separator formed as a roller separator must have at least two layers of mutually offset tubes (or impact-like impact bodies), and the tubes are formed such that they completely block the path in the flow direction, do. This makes it safe for at least the majority of the large droplets to strike the collision body.

바람직하게는, 상기 롤러 분리기는 3개 또는 4개의 관층 (tube layers) 을 포함한다. 제 3 관층과 제 4 관층은 특히 상기 분리기가 상기 열교환기에 매우 가까이 설치되면 의미가 있게 된다. 그러면 이 제 3층 및 경우에 따라서는 제 4층은 상기 열교환기의 방출열을 탈취하고, 제 1 관층이 가열되고, 그 후 상기 충돌관들 위에서 액적들의 기화가 발생하는 것을 저지한다.Preferably, the roller separator comprises three or four tube layers. The third tubular layer and the fourth tubular layer are particularly meaningful when the separator is installed very close to the heat exchanger. This third layer and possibly the fourth layer then deodorizes the heat of discharge of the heat exchanger and prevents the vaporization of droplets on the impingement tubes from occurring after the first tube layer is heated.

상기 분리기는 가능한 한 상기 열교환기에 가까이 설치되어야 한다. 일반적으로, 상기 열교환기 안의 연도가스 속도는 채널 안에서 통례적인 것보다 낮아야 하기 때문에, 상기 열교환기 앞의 연도가스 채널은 확장된다. 상기 관 분리기는 좋은 기능을 위해 마찬가지로 가능한 한 낮은 연도가스 속도를 필요로 한다. 또한, 그러면 분리기와 열교환기 사이에, 더 이상 응축 액적들이 예상될 수 없다. 상기 열교환기의 방출열은 일반적으로 2.5 m 까지의 간격에서 상기 채널을 건조하게 유지하기에, 즉 응축물을 방지하기에 충분하다. 하지만, 상기 관 분리기의 기능을 감소시키는 그리고 압력손실을 높일 수 있는, 상기 관 분리기 위에서의 건조 과정들이 발생될 수 있기 때문에, 상기 열교환기에 대한 0.5 m 보다 작은 간격은, 원하지 않은, 상기 관 분리기의 가열을 초래할 것이다.The separator should be installed as close as possible to the heat exchanger. Generally, the flue gas velocity in the heat exchanger must be lower than usual in the channel, so that the flue gas channel in front of the heat exchanger expands. The tube separator likewise requires as low a flue gas velocity as possible for good function. Also, between the separator and the heat exchanger, condensation droplets can no longer be expected. The heat of discharge of the heat exchanger is sufficient to keep the channel dry, in other words, to prevent condensation, in an interval of up to 2.5 m in general. However, an interval of less than 0.5 m to the heat exchanger is not desired because the drying processes on the tube separator can occur, which can reduce the function of the tube separator and increase the pressure loss, Heating will result.

그렇기 때문에, 상기 열교환기로부터의 상기 액체 분리기의 간격은 바람직하게는 0.5 m 와 2.5 m 사이, 바람직하게는 1 m 와 2 m 사이, 특히 바람직하게는 약 1.5 m 이다.Therefore, the interval of the liquid separator from the heat exchanger is preferably between 0.5 m and 2.5 m, preferably between 1 m and 2 m, particularly preferably about 1.5 m.

상기 열교환기는 - 특히 선호되어 - 누출이 없는 열교환기로서, 특히 가스/가스 열교환기로서 형성될 수 있다.The heat exchanger may be formed as a particularly favorable leak-free heat exchanger, especially as a gas / gas heat exchanger.

또한, 상기 액체 분리기를 필요시 세정하기 위한 세척 시스템은, 바람직하게는 특히 상기 장치의 셧다운시 활성화 가능하도록 제공될 수 있다.In addition, a cleaning system for cleaning the liquid separator as required may be preferably provided, in particular, to be activatable in shutdown of the apparatus.

본 발명은 첨부된 도면들에 근거하여 상세히 설명되어야 한다.The present invention should be described in detail based on the accompanying drawings.

도 1 은 순전히 도식적으로 그리고 부분적으로 절단되어 - 열교환기, 연도가스 세정 장치, 및 특별한 형태의 벽돌 (shaped brick) 을 포함하는, 연도가스의 세정과 재가열을 위한 장치를 나타내고,
도 2 는 또다시 순전히 도식적으로 - 본 발명에 따른 장치의 열교환기의 확대된 섹션 도면을 나타낸다.
1 shows a device for cleaning and reheating flue gases, purely schematically and partially cut-including a heat exchanger, a flue gas scrubber, and a special type of brick,
Fig. 2 again shows, purely schematically - an enlarged sectional view of the heat exchanger of the device according to the invention.

도 1 에 도시된 장치에 있어서, 도면에 도시되지 않은 발전소에서 유래하는 뜨거운 연도가스는 - “생가스”라고도 불린다 - 흐름 방향 (S) 으로 열교환기 (2) 로의 공급 라인 (1) 을 관류한다.In the apparatus shown in Figure 1, the hot flue gas from a power plant not shown in the figure is also referred to as a " raw gas " - the feed line 1 to the heat exchanger 2 in the flow direction S .

열교환기 (2) 는 열교환기 하우징 (3) 과 열교환기 요소들 (4) 을 포함한다. 그들은 도시된 실시예에서 관 모양으로 형성되고, 열방출하에 상기 뜨거운 연도가스에 의해 관류된다.The heat exchanger (2) comprises a heat exchanger housing (3) and heat exchanger elements (4). They are formed into a tubular shape in the illustrated embodiment and are perfused by the hot flue gas at the heat outlet.

이때 냉각되는 상기 생가스는 그 후 배출 라인 (5) 을 통하여 연도가스 세정 장치 (6) 에 공급된다. 상기 연도가스 세정 장치는 다수의 액적 분리기 배열체들 (7) 을 포함하고, 상기 액적 분리기 배열체들은 아래로부터 위로 상기 냉각된 생가스의 흐름을 받고, 이를 통해 이른바 클린 가스가 되도록 세정된다. 상기 연도가스 세정 장치는 상기 액적 분리기 배열체들을 위한 세척 장치들도 포함할 수 있고, 하지만 상기 세척 장치들은 도면에 도시되지 않는다. 그 밖의 공급 라인 (8) 을 통하여, 상기 냉각된 클린 가스는 열교환기 하우징 (3) 안으로 도입된다. 그 안에는, 흐름 방향으로 볼 때 열교환기 요소들 (4) 앞에 액체 분리기 (9) 가 있다. 그는 - 도 2 에서 알아볼 수 있는 바와 같이 - 상기 가스의 흐름 방향 (S) 에 대해 가로로 연장되는 관 모양의 다수의 충돌몸체 (10) 를 구비할 수 있다.The raw gas that is cooled at this time is then supplied to the flue gas scrubber 6 through the exhaust line 5. The flue gas scrubbing apparatus includes a plurality of droplet separator arrangements 7, wherein the droplet separator arrangements receive the cooled flow of the biogas from below to above and are thereby cleaned to become so-called clean gases. The flue gas scrubber may also include scrubbing devices for the droplet separator arrangements, but the scrubbing devices are not shown in the figures. Through the other supply line 8, the cooled clean gas is introduced into the heat exchanger housing 3. In which there is a liquid separator 9 in front of the heat exchanger elements 4 in the flow direction. He can have a plurality of tubular collision bodies 10 extending transversely with respect to the flow direction S of the gas, as can be seen in FIG.

도 2 에 도시된 실시예에서, 충돌몸체들 (10) 의 3개의 열 (11, 12, 13) 이 제공된다. 상기 충돌몸체들은 그들이 투영도에서 서로 겹쳐질 정도로 치수화되고 배열된다.In the embodiment shown in Fig. 2, three rows 11, 12, 13 of the collision bodies 10 are provided. The impact bodies are dimensioned and arranged such that they overlap each other in the projection view.

액체 분리기 (9) 를 통해 스며들어간 후, 상기 클린 가스는 열흡수하에 밖에서 열교환기 요소들 (4) 의 주위를 흐른다.After seeping through the liquid separator 9, the clean gas flows around the heat exchanger elements 4 outside under heat absorption.

그 후, 상기 재가열된 클린 가스는 그 밖의 배출 라인 (14) 을 통하여 굴뚝 (15) 에 전달된다.The reheated clean gas is then transferred to the chimney 15 through another discharge line 14.

1 : 공급 라인 2 : 열교환기
3 : 열교환기 하우징 4 : 열교환기 요소들
5 : 배출 라인 6 : 연도가스 세정 장치
7 : 액적 분리기 배열체 8 : 공급 라인
9 : 액체 분리기 10 : 충돌몸체
11, 12, 13 : 열 14 : 배출 라인
15 : 굴뚝 S : 흐름 방향
1: supply line 2: heat exchanger
3: Heat exchanger housing 4: Heat exchanger elements
5: discharge line 6: flue gas cleaner
7: droplet separator arrangement 8: supply line
9: liquid separator 10: collision body
11, 12, 13: column 14: discharge line
15: chimney S: flow direction

Claims (10)

연도가스의 세정과 재가열을 위한 방법으로서,
상기 방법에 있어서 뜨거운 연도가스는 열방출하에 열교환기 (2) 를, 그 다음에 연도가스 세정 장치 (6) 를, 계속하여 그 다음에 열흡수하에 상기 열교환기 (2) 를 관류하고, 계속하여 그 다음에 굴뚝 (15) 에 전달되고,
상기 연도가스는 흐름 방향 (S) 으로 상기 연도가스 세정 장치 (6) 다음에 그리고 상기 열교환기 앞에서 액체 분리기 (9) 를 관류하는 것을 특징으로 하는, 연도가스의 세정과 재가열을 위한 방법.
As a method for cleaning and reheating a flue gas,
In this method, the hot flue gas is passed through the heat exchanger (2), then the flue gas scrubber (6), then the heat exchanger (2) And then to the chimney 15,
Characterized in that the flue gas flows in the flow direction (S) after the flue gas scrubber (6) and before the heat exchanger through the liquid separator (9).
제 1 항에 있어서,
상기 연도가스는 열흡수하에 대략 수평으로 상기 열교환기를 관류하는 것을 특징으로 하는, 연도가스의 세정과 재가열을 위한 방법.
The method according to claim 1,
Characterized in that the flue gas flows through the heat exchanger approximately horizontally under heat absorption.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 액체 분리기는 길게 뻗은, 3차원적인 다수의 충돌몸체 (10) 를 포함하고, 충돌몸체들의 세로방향 연장부는 상기 연도가스의 상기 흐름 방향 (S) 에 대해 비스듬히 또는 가로로 정렬되고, 상기 충돌몸체들의 확장과 배열은, 상기 충돌몸체들 (10) 이 투영도에서 흐르는 상기 연도가스의 흐름 방향으로 서로 겹쳐질 정도로 상기 세로방향 연장부에 대해 비스듬히 또는 가로로 형성되고, 따라서 상기 연도가스는 관류 방향의 변경 없이는 상기 액체 분리기 (9) 를 관류할 수 없는 것을 특징으로 하는, 연도가스의 세정과 재가열을 위한 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The liquid separator includes a plurality of elongated, three-dimensional collision bodies (10), the longitudinal extensions of the collision bodies being arranged at an angle to the flow direction (S) of the flue gas, Are arranged obliquely or horizontally with respect to the longitudinal extension so that the impingement bodies 10 overlap each other in the flow direction of the flue gas flowing in the projection, Characterized in that the liquid separator (9) can not be perfused without change.
하우징 (3) 과 상기 하우징 안에 제공된 열교환기 요소들을 포함하는 열교환기 (2) 를 갖는, 흐름 방향 (S) 에서 흐르는 연도가스의 세정과 재가열을 위한 장치로서,
상기 열교환기 하우징 (3) 안에, 상기 연도가스의 흐름 방향 (S) 으로 볼 때 상기 열교환기 요소들 (4) 앞에 액체 분리기 (9) 가 배치되는 것을 특징으로 하는, 연도가스의 세정과 재가열을 위한 장치.
An apparatus for cleaning and reheating flue gas flowing in a flow direction (S), said apparatus having a housing (3) and a heat exchanger (2) comprising heat exchanger elements provided in said housing,
Characterized in that a liquid separator (9) is arranged in front of the heat exchanger elements (4) in the flow direction (S) of the flue gas in the heat exchanger housing (3) .
제 4 항에 있어서,
상기 액체 분리기 (9) 는 다수의 충돌몸체 (10) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 연도가스의 세정과 재가열을 위한 장치.
5. The method of claim 4,
Characterized in that the liquid separator (9) comprises a plurality of impingement bodies (10).
제 5 항에 있어서,
충돌몸체들 (10) 은 길게 뻗게 그리고 3차원적으로, 바람직하게는 대략 관 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 연도가스의 세정과 재가열을 위한 장치.
6. The method of claim 5,
Characterized in that the impingement bodies (10) are elongated and three-dimensionally, preferably substantially tubular, for cleaning and reheating the flue gas.
제 6 항에 있어서,
상기 충돌몸체들 (10) 은, 상기 충돌몸체들이 투영도에서 흐름 방향 (S) 으로 서로 겹쳐질 정도로 형성되는 것을 특징으로 하는, 연도가스의 세정과 재가열을 위한 장치.
The method according to claim 6,
Characterized in that the impingement bodies (10) are formed such that the impingement bodies overlap each other in the flow direction (S) in the projection view.
제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열교환기 요소들 (4) 로부터의 상기 액체 분리기 (9) 의 최소 간격은 0.5 m 와 2.5 m, 바람직하게는 1 m 와 2 m, 특히 바람직하게는 약 1.5 m 인 것을 특징으로 하는, 연도가스의 세정과 재가열을 위한 장치.
8. The method according to any one of claims 4 to 7,
Characterized in that the minimum spacing of the liquid separator (9) from the heat exchanger elements (4) is 0.5 m and 2.5 m, preferably 1 m and 2 m, particularly preferably about 1.5 m. For cleaning and reheating.
제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열교환기 (2) 는 누출이 없는 (leakage-free) 가스/가스 열교환기로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 연도가스의 세정과 재가열을 위한 장치.
9. The method according to any one of claims 4 to 8,
Characterized in that the heat exchanger (2) is formed as a leak-free gas / gas heat exchanger.
제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체 분리기 (9) 를 필요시 세정하기 위한 세척 시스템은 특히 상기 장치의 셧다운시 제공되는 것을 특징으로 하는, 연도가스의 세정과 재가열을 위한 장치.
10. The method according to any one of claims 4 to 9,
Characterized in that a cleaning system for cleaning the liquid separator (9) is provided, in particular during shutdown of the apparatus, for cleaning and reheating the flue gas.
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