NL9001138A - Gaskanaal met een reinigingseenheid. - Google Patents

Description

Gaskanaal met een reinigingseenheid

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een gaskanaal dat is voorzien van een reinigingseenheid, waarmee uit een door het kanaal stromend gas verontreinigingen kunnen worden verwijderd. Met name heeft de uitvinding betrekking op een kanaal waardoor afgassen stromen die zwaveloxiden, stikstofoxiden, zoutzuur, kwik, dioxine en dergelijke kunnen bevatten. Deze afgassen zijn bijvoorbeeld afkomstig uit elektriciteitscentrales, warmtekrachtcentrales, afvalverbrandingsinstallaties en dergelijke.

Voor het verwijderen c.q. omzetten van deze verontreinigingen bevat de filtereenheid een specifiek korrelvormig reini-gingsmateriaal dat kan werken als filtermateriaal, oppervlakte-aktieve stof en/of katalysator. Door contact van het afgas met dit specifieke, korrelvormige reinigingsmateriaal worden de verontreinigingen afgescheiden, gebonden of omgezet.

Het door het kanaal stromende afgas kan in het algemeen een temperatuur hebben tussen 70 en 300“C, waarbij het debit kan liggen tussen 50 en 600 Nirt/'sec. De stroomsnelheid van het afgas in dergelijke kanalen is in de orde van 10 tot 15 m/sec.

Tot nu bestond de reinigingseenheid voor het verwijderen van verontreinigingen uit het afgas uit een op een rooster rustend bed van reinigingsmateriaal waardoor het afgas stroomt. Een nadeel van een dergelijk gepakt bed van reinigingsmateriaal is, dat de keuzemogelijkheden voor de configuratie van de reinigingseenheid beperkt zijn. Een oorzaak hiervoor is, dat voor het verwijderen van de verontreinigingen uit het afgas, het reinigingsmateriaal en het afgas enige tijd met elkaar in contact moeten staan. Deze contacttijd wordt gedefinieerd als de verhouding van de dikte van het bed reinigingsmateriaal (d) en de gassnelheid in het bed reinigingsmateriaal (v). Indien wordt gekozen voor een relatief geringe beddekte, dient het bed van reinigingsmateiaal een grote doorsnede te bezitten. Kiest men anderzijds voor eenrelatief kleine doorsnede, bijvoorbeeld de doorsnede van het gaskanaal, dan dient de bedhoogte relatief groot te zijn, waardoor de stromingsweerstand over de reini-gingseenheid en daarmee de drukval groot is.

De uitvinding beoogt een gaskanaal met een reinigingseen-heid te verschaffen, waarbij de configuratie van de reinigings-eenheid binnen ruime grenzen kan worden gekozen, terwijl de hierboven beschreven nadelen zoveel mogelijk worden vermeden.

Dit wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt met een gaskanaal dat overeenkomstig de uitvinding is voorzien van een reinigingseenheid die omvat een aantaal aaneengesloten dwars in het knaal zich uitstrekkende reinigingssecties, die zijn opgebouwd uit onderling op afstand gelegen, geperforeerde platen, waartussen korrelvormig reinigingsmateriaal is opgenomen, waarbij de doortocht van een door het kanaal stromend gas aan de aanstroomzijde van de reinigingseenheid afneemt en aan de uit-stroomzijde van de reinigingseenheid toeneemt. Door toepassing van een aantal scheef op de stromingsrichting van het gas staande reinigingssecties wordt over de lengte van de reinigingseenheid een aanmerkelijk grotere doorsnede van het reini-gingsbed verkregen, terwijl door de afnemende doortocht aan de aanstroomzijde van de reinigingseenheid ondanks het verdwijnen van gas in de reinigingssecties de gassnelheid relatief constant blijft. Anderzijds blijft aan de benedenstroomse zijde de gassnelheid eveneens in hoofdzaak constant doordat de toename van de hoeveelheid gas die uit de reinigingssecties treedt met een toename van de doortocht gepaard gaat. Doordat over de lengte van de reinigingseenheid zowel aan de aanstroomzijde als aan de uitstroomzijde de gassnelheid in hoofdzaak constant blijft is eveneens het drukvershcil in hoofdzaak constant, waardoor een gelijkmatige doorstroming van de reinigingssectie over zijn lengte optreedt en daardoor het in de reinigingssectie aanwezige reinigingsmateriaal gelijkmatig wordt benut.

Bijvoorkeur wordt een afname van de doortocht aan de aanstroomzijde verkregen doordat de aangestroomde platen van de reinigingssecties een scherpe hoek insluiten met het door eht kanaal stromende gas, en omgekeerd wordt aan de uitstroomzijde de doortocht vergroot doordat de uitgestroomde platen een scherpe hoek insluiten met het door het kanaal stromende gas. Ofschoon de toename respectievelijk afname van de doortocht over de lengte van de reinigingseenheid exponentieel of loga ritmisch kan zijn, verdient het echter de voorkeur dat de toename respectievelijk afname rechtevenredig is.

Volgens een gunstige uitvoeringsvorm van de reinigingseen-heid volgens de uitvinding grenzen de reinigingssecties aan elkaar, waarbij de aangestroomde platen van de reinigingssecties onderling convergeren en de uitgestroomde platen onderling divergeren.

Een optimale constructie voor de reinigingssecties is die, waarbij de platen van de reinigingssectie onderling evenwijdig zijn.

Een zeer gunstige reinigingseenheid ontstaat indien de reinigingssecties harmonikavormig zijn opgesteld in het kanaal. Aldus ontstaat in dwarsrichting van het gaskanaal een reinigingseenheid die elastische vervormingen als gevolg van temperatuurveranderingen gemakkelijk kan opnemen.

Voor het toevoeren en/of vervangen van reinigingsmateri-aal, is het voordelig dat de reinigingssecties aan langsranden zijn voorzien van toevoerkanalen en/of afvoerkanalen voor rei-nigingsmateriaal.

Indien bij voorkeur aan elkaar grenzende reinigingssecties zijn voorzien van een gemeenschappelijk toevoer en/of afvoerkanaal voor reinigingsmateriaal, kan het aantal toevoer- en/of afvoerkanalen beperkt worden.

Voor het toevoeren van reinigingsmateriaal aan de diverse reinigingssecties, terwijl de reinigingseenheid in het gaskanaal blijft, kan worden gerealiseerd indien op het kanaal transportmiddelen voor het transporteren van reinigingsmateriaal aansluiten. Deze transportmiddelen kunnen bestaan uit pneumatische transportmiddelen, dat wil zeggen op de reinigingssecties kunnen buizen worden aagnesloten waarmee reinigingsmateriaal in respectievelijk uit de reinigingssecties kunnen worden geblazen. De transportmiddelen kunnen eveneens mechanische transportmiddelen omvatten, zoals een schroef of een door de kanalen bewgende ketting met meenemers teneinde reinigingsmateriaal aan te voeren respectievelijk af te voeren.

Een ander aspect van de uitvinding heeft betrekking op de reinigingseenheid op zich, die wordt gekenmerkt door een aantal aaneengesloten reinigingssecties die zijn opgebouwd uit onderling op afstand gelegen, geperforeerde platen, waartussen kor reivormig reinigingsmateriaal is opgenomen, waarbij over de lengte van de reinigingseenheid aan de aanstroomzijde de doortocht langs de reinigingssecties afneemt en aan de uitstroom-zijde de doortocht langs de reinigingssecties toeneemt.

Genoemde en andere kenmerken van het gaskanaal met een reinigingseenheid overeenkomstig de uitvinding, zullen hierna aan de hand van een aantal niet-limitatieve uitvoeringsvoor-beelden worden verduidelijkt onder verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen.

Figuren 1, 4 en 7 zijn elk doorsneden door een telkens andere uitvoeringsvorm van de reinigingseenheid volgens de uitvinding die is opgenomen in een gaskanaal; figuren 2 en 5 zijn op grotere schaal details II respectievelijk V uit figuur 1 respectievelijk 4; en figuren 3 en 6 zijn op grotere schaal details III en VI uit figuur 1 respectievelijk 4.

Figuur 1 toont een reinigingseenheid 1 volgens de uitvinding die is opgenomen in een rechthoekig gaskanaal 4. De reinigingseenheid 1 omvat een aantal aaneengesloten reinigingssecties 5, 6 die harmonikavormig met elkaar zijn verbonden en zich dwars op het gaskanaal 4 uitstrekken, en daarbij rusten op een aantal draagbalken 7.

Elke reinigingssectie 5, 6 is opgebouwd uit een van perforaties voorziene, aangestroomde plaat 9 en 10, en een uitgestroomde plaat 11 respectievelijk 12. De aangestroomde plaat 9, 10 is evenwijdig aan de bijbehorende uitgestroomde plaat 11, 12 en tussen deze platen 9, 11; 10, 12 is korrelvormig reinigingsmateriaal opgenomen dat bestemd is om het door het gaskanaal 4 stromende gas 44 te reinigen.

De aangestroomde platen 9 en 10 sluiten een scherpe hoek a met de stromingsrichting 15 van het door het gaskanaal 4 stromende gas 44, terwijl de uitgestroomde platen 11 en 12 een scherpe hoek ß insluiten met de stromingsrichting 16 van het uitstromemde gas. Aangezien van de reinigingsseties 5 en 6 de aangestroomde platen 9 en 10 en de uitgestroomde platen 11 en 12 onderling evenwijdig zijn, zijn de scherpe hoeken a en ß onderling gelijk.

Aldus neemt aan de aangestroomde zijde van de wigvormige ruimte tussen de reinigingssecties 5 en 6 de doortocht da af, en op overeenkomstige wijze neemt de doortocht du aan de uitgestroomde zijde toe.

Zoals meer in detail is getoond in figuur 2 en 3 zijn de reinigingssecties 5 en 6 voorzien van een gemeenschappelijk toevoerkanaal 17 voor reinigingsmateriaal 13, en zijn de reinigingssecties 5 en 14 elk voorzien van een afzonderlijk afvoerkanaal 18 respectievelijk 19 die onderling zijn gescheiden door een scheidingswand 20. Op niet-getoonde wijze wordt pneumatisch reinigingsmateriaal in het toevoerkanaal 17 geblazen teneinde de reinigingssecties 5, 6 14 met reinigingsmateriaal 13 te vullen. Na beladen van het reinigingsmateriaal kan dit reinigingsmateriaal pneumatisch worden verwijderd via de afvoerkanalen 18 en 19.

De buitenste reinigingssecties 28 en 29 zijn elk voorzien van een flens 30 respectievelijk 31, die met behulp van bevestigingsmiddelen 32 zijn vastgetrokken op de wanden 33, respectievelijk 34 van het gaskanaal 4.

Figuur 4-6 toont een andere filtereenheid 2 volgens de uitvinding die is opgbouwd uit zestien harmonikavormig onderling verbonden, aaneengesloten reinigingssecties die in hoofdzaak dezelfde configuratie hebben als de reinigingssecties 5, 6, 14 die zijn getoond in figuur 1-3. De reinigingseenheid 2 bezit echter een grote lengte in gasstromingsrichting waardoor het aantal reinigingssecties geringer kan worden bij een gegeven totaal oppervlak van de reinigingssecties. Hierdoor zal de doortochtvernauwing in het kanaal 4 minder zijn dan wanneer minder lengte in stromingsrichting beschikbaar is.

De reinigingssecties 21 en 22 zijn aan hun gemeenschappelijke langsrand voorzien van een gemeenschappelijk toevoerkanaal 24 voor reinigingsmateriaal 13. In dit toevoerkanaal 24 is roteerbaar opgenomen een schroef 25 waarmee reinigingsmateriaal 13 door het toevoerkanaal 24 kan worden getransporteerd.

Op soortgelijke wijze zijn aan de aangestroomde zijde de reinigingssecties 21 en 23 voorzien van een gemeenschappelijk afvoerkanaal 26 waarin roteerbaar een schroef 27 is opgenomen.

De buitenste reinigingssecties 22 en 35 rusten in aan de wanden 35 en 36 van het gaskanaal 4 bevestigde goten 37 respectievelijk 38.

Tenslotte toont figuur 7 een andere filtereenheid volgens de uitvinding, waarbij tussen opeenvolgende filtersecties 39, 40 zich een gesloten wand uitstrekt. Desondanks neemt de doortocht da aan de aangestroomde zijde af over de lengte van de reinigingseenheid 3 en op overeenkomstige wijze, neemt aan de uitgestroomde zijde de doortocht dutoe.

De platen van de reinigingssecties kunnen zijn vervaardigd van koolstofstaal of roestvrijstaal, en de daarin aangebrachte perforaties zijn van een zodanige groote dat het korrelvormige reinigingsmateriaal 13 niet deze perforaties kan passeren.

De dikte van elke reinigingssectie is in de orde van 5-15 cm, en in het algemeen 5-10 cm.

Voor een gasgestookte elektriciteitscentrale met een ver-mogen van 100 MWe waarbij ongeveer 140 m/sec afgassen worden afgevoerd via het gaskanaal 4, kan bij een gaskanaal 4 met een lengte van 4 meter en een breedte van 4 meter de reinigingseenheid 16 reinigingssecties bevatten met een lengte van 4 meter en een breedte van eveneens 4 meter.

Claims (11)

1. Kanaal voorzien van een reinigingseenheid omvattende een aantaal aaneengesloten dwars in het kanaal zich uitstrekkende reinigingssecties, die zijn opgebouwd uit onderling op afstand gelegen, geperforeerde platen, waartussen korrelvormig reinigingsmateriaal is opgenomen, waarbij de doortocht van een door het kanaal langs de reinigingssecties stromend gas aan de aanstroomzijde van de reinigingseenheid afneemt en aan de uit-stroomzijde van de reinigingseenheid toeneemt.

2. Kanaal volgens conclusie 1, waarin de aangestroomde platen een scherpe hoek a en de uitgestroomde platen een scherpe hoek ß insluiten met een stromingsrichting van het door het kanaal stromende gas.

3. Kanaal volgens conclusie 1 of 2, waarin de reinigingssecties aan elkaar grenzen en de aangestroomde platen onderling convergeren, en de uitgestroomde platen onderling divergeren.

4. Kanaal volgens conclusie 1-3, waarin de platen van een reinigingssectie onderling evenwijdig zijn.

5. Kanaal volgens conclusie 1-4, waarin de reinigingssecties harmonikavormig zijn opgesteld in het kanaal.

6. Kanaal volgens conclusie 1-5, waarin reinigingssecties aan langsranden zijn voorzien van toevoerkanalen en/of afvoerkanalen voor reinigingsmateriaal.

7. Kanaal volgens conclusie 1-6, waarin aan elkaar grenzende reinigingssecties zijn voorzien van een gemeenschappelijk toevoer- en/of afvoerkanaal voor reinigingsmateriaal.

8. Kanaal volgens conclusie 6 of 7, waarin op het kanaal transportmiddelen voor het transporteren van reinigingsmateriaal aansluiten.

9. Kanaal volgens conclusie 8, waarin de transportmiddelen pneumatische transportmiddelen omvatten.

10. Kanaal volgens conclusie 8 of 9, waarin de transportmiddelen mechanische transportmiddelen omvatten.

11. Reinigingseenheid voor een gaskanaal volgens conclusie 1-10.