WO2001038815A2 - Verfahren zur reinigung einer wärmetauscherfläche und feststoffblasmedium zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur reinigung einer wärmetauscherfläche und feststoffblasmedium zur durchführung des verfahrens Download PDF

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WO2001038815A2
WO2001038815A2 PCT/EP2000/011603 EP0011603W WO0138815A2 WO 2001038815 A2 WO2001038815 A2 WO 2001038815A2 EP 0011603 W EP0011603 W EP 0011603W WO 0138815 A2 WO0138815 A2 WO 0138815A2
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coarse
dedusting
heat exchanger
coarse ash
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Reza Shamekhi
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Bbp Environment Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances
    • F28G1/12—Fluid-propelled scrapers, bullets, or like solid bodies
    • 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
    • F23J15/006—Layout of treatment plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J3/00—Removing solid residues from passages or chambers beyond the fire, e.g. from flues by soot blowers
    • F23J3/02—Cleaning furnace tubes; Cleaning flues or chimneys
    • F23J3/023—Cleaning furnace tubes; Cleaning flues or chimneys cleaning the fireside of watertubes in boilers

Definitions

  • the invention relates to a method of the type mentioned in the preamble of claim 1.
  • heat exchanger surfaces in waste heat boilers, evaporators, superheaters, feed water preheaters and the like are exposed to fine dust or fine ash-containing hot gases, which lead to deposits and thus contamination of the heating surfaces.
  • a process for the combustion of sewage sludge in which the sewage sludge is dried by means of a dryer heated by a heat transfer medium (process gas), then burned in a furnace, in particular cycloid furnace, with the addition of a basic additive for direct desulfurization.
  • the flue gas from the furnace is subjected to a coarse dedusting, in particular cyclone dedusting, and after the coarse dedusting, the flue gas is extracted by means of at least one stage, namely a waste heat boiler and heat exchanger for heating combustion air.
  • a waste heat boiler and heat exchanger for heating combustion air.
  • This object is achieved in that coarse ash, which arises during the combustion of sewage sludge in a furnace and is separated from the flue gas by coarse dedusting, or an artificially produced solid corresponding to the coarse ash is used as the solid blowing medium.
  • the coarse ash resulting from the coarse dedusting of the flue gases from sewage sludge combustion is suitable as a blowing medium for soiled heating surfaces, such as that of the waste heat boiler and the heat exchanger according to WO 97/08495, up to and including flue gas temperatures of 850 ° C possibly higher.
  • the coarse ash can itself be used as a solid blowing medium in sewage sludge combustion, but can also be used as a solid blowing medium in other systems, such as. B. in wood combustion plants, where the problem of fine dust contamination of heat exchanger surfaces also occurs.
  • a centrifugal dedusting is used as coarse dedusting, e.g. B. a cyclone dust.
  • the claim 3 is directed to the blowing medium itself.
  • Fig. 1 shows a procedure in which the coarse ash a
  • Sewage sludge incineration plant is used in the incineration plant itself as a solid blowing medium
  • sludge pump 2 which, for. B. can be designed as a piston pump, eccentric screw pump, via a screw 29 in a heated dryer 30. If a thin sludge with 3 - 5% TS should be used, the dryer is a mechanical pre-dewatering, eg. B. upstream a decanter.
  • the dry sludge is thrown into a buffer tank 4. From there, the task takes place with the aid of a metering device 5, which is shown as a motor-driven discharge screw, into a cycloid combustion chamber 6.
  • the cycloid combustion chamber is supplied with primary air PL via a blower 7 and a line 7a in such a way that the primary air swirls over the lower combustion chamber cone 6a in the combustion chamber enters.
  • a start-up and support burner 8 and a secondary air supply 9 including a blower 10 are assigned to the combustion chamber. The combustion takes place automatically, i. H. the burner 8 is usually out of operation.
  • a basic additive, preferably hydrated lime, from a silo 12 is added to the secondary air SL via an injector 11 a.
  • a first dry flue gas cleaning stage is realized, since there is a very balanced temperature distribution in the combustion chamber 6, preferably in the range of 900-1050 ° C. With this temperature distribution, a very good integration of acidic harmful gas components, in particular SO x , with the formation of appropriate calcium compounds available.
  • the flue gases then flow through a dust separator 17 for coarse dedusting, which is preferably designed as a high-temperature cyclone is.
  • a dust separator 17 for coarse dedusting which is preferably designed as a high-temperature cyclone is.
  • 90% are separated as coarse ash or cyclone ash 18, for example at 900-1000 ° C., but preferably even more of the entrained mixture of fly dust and reacted additive.
  • This product contains very little condensed heavy metals and their compounds, and no products of incomplete combustion.
  • the coarse ash 18 is cooled in an ash cooler 17 'downstream of the coarse ashtray 17' and drawn off via a rotary valve 17 ".
  • waste heat boiler 13 which into a water vapor circuit 14 with flow 14a, heat exchanger 34 and return 14b including a circulation pump 15 and a drum 16 in the manner shown in the figure by means of a feed line 13a from drum 16 and a discharge line 13b to the drum 16 is turned on.
  • the waste heat boiler is cooled to, for example, 450 ° C.
  • the sludge layer is directly flowed through and thus dried by a process gas which is conducted in a circuit 31 and which essentially consists of the vapors formed during the drying.
  • the vapors are fed via a vapor extraction line 31 a to a fabric filter 32 in which they are dedusted. From there they are returned to the fluidized bed dryer 30 via a circuit line 31b containing a vapor compressor 33 and a heat exchanger 34. With the help of the steam of the water-steam circuit 14, the vapors compressed in the vapor compressor 33 are brought to the required drying temperature.
  • fresh air can possibly be fed into the vapor circuit 31 upstream of the heat exchanger 34 via a fan 35. It is also possible to supply fresh air directly to the dryer.
  • a part of the vapors (evaporated water and possibly supplied air) is fed via a line 36 to the cycloid combustion chamber 6 with the interposition of a heat exchanger 37.
  • the heat to be removed from the flue gases after the waste heat boiler 13 is transferred to the vapors to be fed to the cycloid combustion chamber 6.
  • the flue gas for example cooled in the heat exchanger 37 to 200 ° C., is then fed to an evaporative cooler 20, with the aid of which fresh water 21 is added to cool the flue gas to the operating temperature of a second dry flue gas cleaning stage 23 connected downstream.
  • the operating temperature of this flue gas cleaning stage is above the cooling limit temperature (adiabatic saturation temperature) of the flue gases, preferably in the range of 100-150 ° C.
  • an additive 1 1 b via line 22, preferably acted upon by the blower 10 is preferably added Calcium hydrate, upstream of a dry sorption reactor 20 'downstream of the evaporative cooler 20, which is followed by a fabric filter 23.
  • the second flue gas cleaning stage represents a fine cleaning with fine dust removal with regard to the acidic pollutant gas components and the pollutants.
  • a filter auxiliary layer is formed in the fabric filter 23 from the separated solids.
  • the solids (fine ash) separated in the fabric filter can be recirculated back into the flue gas stream upstream of the fabric filter 23 via a rotary valve 24 and a return line 25.
  • a partial stream 26 of the fine ash is discharged.
  • the second dry flue gas cleaning stage is followed by an activated coke filter 27, which fulfills a police filter function with regard to dust and acidic harmful gas components. With regard to mercury and organics, the fine cleaning function is fulfilled.
  • an activated coke filter a zeolite filter can also be used. Because of the low load, the filter material of the filter 27 can be exchanged at more or less long intervals. It is regenerated or, in the case of the activated coke, one can also think of co-combustion in the furnace 6.
  • a suction fan 28 connects to the filter 27 and supplies the flue gases to a chimney (not shown).
  • the basic additive 22 for the second cleaning stage is added to the evaporative cooler 20.
  • the secondary air is supplied in stages via lines 9a and 9b.
  • a partial stream 18a of the coarse ash 8 is fed to the flue gas leaving the hot gas cyclone 17 before entering the waste heat boiler 13, while another partial stream 18b is fed to the flue gas leaving the waste heat boiler before entering the heat exchanger 37.
  • the supply is preferably pneumatic.
  • the remainder 18c of coarse ash is drawn off. It may be possible for the partial streams 18a and 18b to be drawn off only temporarily and thus for the waste heat boiler 13 and the heat exchanger 37 to be cleaned discontinuously.
  • the flaps of a control device required for this are not shown for the sake of simplicity.
  • a coarse ash 18 (cyclone ash)
  • an ash which contains SiO 2 as the main constituents with 56.5%, iron III oxide with 10.6%, aluminum oxide with 10.7% and calcium oxide with 8.5% has, the Franke free lime content as CaO is 0.2%.
  • the bulk density is 680 kg / m 3 and the pycnometer density is 2.78 g / cm 3 .
  • the coarse ash has the particle distribution evident from the histogram according to FIG. 2.
  • the fine ash 26 has, for example, a SiO 2 content of 3.7%, iron III oxide of 3.1%, aluminum oxide of 1.5% and calcium oxide of 58.7%, the Franke free lime content being CaO 43 , 3%.
  • the bulk density is 390 kg / m 3 and the pycnometer density is 2.33 g / cm 3 .
  • the fine ash has the particle distribution evident from the histogram according to FIG. 3.
  • the coarse ash from the process itself is not used as a blowing medium, but is to be produced artificially, the coarse ash should have the same main characteristics and consistency as the medium derived from the sewage sludge incineration (e.g. in terms of grain size, density, composition, etc.)
  • the fine ash separated on the fabric filter can also be fed to the screw 29 via a line 38 with the interposition of a buffer tank 39 and a screw conveyor 40 in order to adjust the consistency of the sewage sludge to be fed in the dryer (glue phase). For this purpose it would also be conceivable to return part of the dry material leaving dryer 30 via line 41.
  • Cooled flue gas after coarse dedusting 17 can also preferably be used as the heat transfer medium for direct drying.
  • a cycle gas is used as the heat transfer medium for direct sewage sludge drying, preferably air and / or vapors formed during drying, which is heated by heat exchange with the flue gases.
  • the cleaning method according to the invention can also be used with indirect drying. At least a partial flow of the flue gases leaving the furnace can be used as the heat carrier for this purpose, by means of the flue gases steam generated by direct heat exchange or by means of the flue gases heated air by heat exchange.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Reinigung einer mit feinstaubhaltigen Heissgas beaufschlagten Wärmetauscherfläche (13,37), bei dem die Wärmetauscherfläche (13,37) kontinuierlich oder diskontinuierlich mit einem Feststoffblasmedium (18a, 18b) Grobasche, die bei der Verbrennung von Klärschlamm in einer Feuerun (6) entsteht und aus dem Rauchgas durch eine Grobentstaubung (17) abgeschieden wird, oder ein der Grobasche entsprechender künstlich hergestellter Feststoff eingesetzt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Reinigung einer Wärmetauscherfläche und Feststoffblasmedium zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.
Bei der Vergasung oder Verbrennung von Brennstoffen werden Wärmetauscherflächen in Abhitzekesseln, Verdampfern, Überhitzern Speisewasservorwärmern und dergleichen mit feinstaub- bzw. feinaschehaltigen Heißgasen beaufschlagt, die zu Ablagerungen und damit Verschmutzungen der Heizflächen führen.
Aus der WO 97/08495 ist ein Verfahren zur Verbrennung von Klärschlamm bekannt, bei dem der Klärschlamm mittels eines durch ein Wärmeträgermedium (Prozeßgas) beheizten Trockners getrocknet, danach in einer Feuerung, insbesondere Zykloidfeuerung, unter Zugabe eines basischen Additivs für die Direktentschwefelung verbrannt wird, das Rauchgas der Feuerung einer Grobentstaubung, insbesondere Zyklonentstaubung, unterzogen wird und nach der Grobentstaubung dem Rauchgas mittels mindestens einer Stufe, nämlich Abhitzekessel und Wärmetauscher für die Erwärmung von Verbrennungsluft, Wärme entzogen wird. Auch hier hat sich herausgestellt, dass die nach der Grobentstaubung im Heißgas verbleibende Feinasche zu einer Ablagerung und damit Verschmutzung des Abhitzekessels und des nachgeschalteten Verbrennungsluftvorwärmers führt.
Es ist bekannt, zur Reinigung von Wärmetauscherflächen als Feststoffblasmedium Sand einzusetzen, mit dem die Wärmetauscherflächen kontinuierlich oder diskontinuierlich beaufschlagt werden. Beim Einsatz von Sand besteht die Gefahr einer relativ hohen Erosion.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei dem die Erosionsgefahr verringert wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass als Feststoffblasmedium Grobasche, die bei der Verbrennung von Klärschlamm in einer Feueruung entsteht und aus dem Rauchgas durch eine Grobentstaubung abgeschieden wird, oder ein der Grobasche entsprechender künstlich hergestellter Feststoff eingesetzt wird.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass die bei der Grobentstaubung der Rauchgase einer Klärschlammverbrennung anfallende Grobasche als Blasmedium für verschmutzte Heizflächen, wie die des Abhitzekessels und des Wärmetauschers gemäß der WO 97/08495, geeignet ist, und zwar bis zu Rauchgastemperaturen von 850° C und eventuell höher.
Die Grobasche kann bei der Klärschlammverbrennung selbst als Feststoffblasmedium eingesetzt werden, kann jedoch auch bei anderen Anlagen als Feststoffblasmedium eingesetzt werden, wie z. B. bei Holzverbrennungsanlagen, bei denen das Problem der Feinstaubverunreinigung von Wärmetauscherflächen ebenfalls auftritt.
Des weiteren ist es auch möglich, einen der Grobasche entsprechenden bzw. ähnlichen Feststoff künstlich herzustellen.
Vorzugsweise wird als Grobentstaubung eine Fliehkraftentstaubung eingesetzt, z. B. eine Zyklonentstaubung.
Der Anspruch 3 richtet sich auf das Blasmedium selbst.
Obwohl auch ein der Grobasche entsprechendes künstlich erzeugtes Blasmedium eingesetzt werden kann, ist es von Vorteil, wenn das Blasmedium bei der Verbrennung von Klärschlamm erzeugt wird. Hierauf richten sich die Ansprüche 4 - 6.
Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine Verfahrensführung, bei der die Grobasche einer
Klärschlammverbrennungsanlage in der Verbrennungsanlage selbst als Feststoffblasmedium eingesetzt wird, und
Fig. 2 und 3 Histogramme von Grobasche bzw. Feinasche.
Mechanisch vorentwässerter Schlamm mit einem Trockensubstanzgehalt oberhalb 20% TS, bevorzugt jedoch oberhalb 25% TS (Massenprozent), wird einem Bunker 1 aufgegeben. Von dort erfolgt die dosierte Förderung des Schlamms mit Hilfe einer Schlammpumpe 2, die z. B. als Kolbenpumpe, Exzenterschneckenpumpe ausgeführt sein kann, über eine Schnecke 29 in einen beheizten Trockner 30. Falls ein Dünnschlamm mit 3 - 5% TS verwertet werden soll, so ist dem Trockner eine mechanische Vorentwasserung, z. B. ein Dekanter vorzuschalten.
Der Trockenschlamm wird nach Austritt aus dem Trockner 30 in einen Pufferbehälter 4 abgeworfen. Von dort erfolgt die Aufgabe mit Hilfe eines Dosierorgans 5, das als motorisch angetriebene Austragsschnecke dargestellt ist, in eine Zykloidbrennkammer 6. Der Zykloidbrennkammer wird über ein Gebläse 7 und eine Leitung 7a Primärluft PL so zugeführt, dass die Primärluft verdrallt über den unteren Brennkammerkonus 6a in die Brennkammer eintritt. Der Brennkammer ist ein Anfahr- und Stützbrenner 8 sowie eine Sekundärluftversorgung 9 einschließlich eines Gebläses 10 zugeordnet. Die Verbrennung erfolgt selbstgängig, d. h. der Brenner 8 ist üblicherweise außer Betrieb.
Der Sekundärluft SL wird über einen Injektor 11 a ein basisches Additiv, vorzugsweise Kalkhydrat, aus einem Silo 12 zugegeben. Auf diese Weise wird eine erste trockene Rauchgasreinigungsstufe realisiert, da in der Brennkammer 6 eine sehr ausgeglichene Temperaturverteilung vorliegt, vorzugsweise im Bereich von 900-1050° C. Bei dieser Temperaturverteilung ist eine sehr gute Einbindung von sauren Schadgaskomponenten, insbesondere SOx, unter Bildung der entsprechenden Calciumverbindungen erreichbar.
Danach durchströmen die Rauchgase zur Grobentstaubung einen Staubabscheider 17, der vorzugsweise als Hochtemperaturzyklon ausgebildet ist. In dem Hochtemperaturzyklon 17 werden 90% bei beispielsweise 900 - 1000°C, bevorzugt aber noch mehr der mitgeführten Mischung aus Flugstaub und abreagiertem Additiv als Grobasche bzw. Zyklonasche 18 abgeschieden. Dieses Produkt enthält sehr wenig kondensierte Schwermetalle und deren Verbindungen, sowie keine Produkte unvollständiger Verbrennung. Die Grobasche 18 wird in einem dem Grobascher 17 nachgeschalteten Aschekühier 17' gekühlt und über eine Zellradschleuse 17" abgezogen.
Die Rauchgase durchströmen dann einen Abhitzekessel 13, der in einen Wasserdampf-Kreislauf 14 mit Vorlauf 14a, Wärmetauscher 34 und Rücklauf 14b einschließlich einer Kreislaufpumpe 15 und einer Trommel 16 in der aus der Figur ersichtlichen Weise mittels einer Zufuhrleitung 13a von Trommel 16 und einer Abfuhrleitung 13b zur Trommel 16 eingeschaltet ist. Bevorzugt wird die Ausbildung des Abhitzekessel als Sattdampf-Rauchrohrkessel, wie es in der FIG. 1 dargestellt ist. In dem Kessel erfolgt eine Abkühlung auf beispielsweise 450°C.
In dem Fließbett 30a des Fließbetttrockners 30 wird die Schlammschicht direkt von einem in einem Kreislauf 31 geführten Prozeßgas durchströmt und damit getrocknet, das im wesentlichen aus den bei der Trocknung entstehenden Brüden besteht. Die Brüden werden über eine Brüdenabzugsleitung 31 a einem Gewebefilter 32 zugeführt, in dem sie entstaubt werden. Von dort werden sie über eine einen Brüdenkompressor 33 und einen Wärmetauscher 34 enthaltende Kreislaufleitung 31 b zum Fließbetttrockner 30 zurückgeführt. Mit Hilfe des Dampfes des Wasser-Dampf-Kreislaufes 14 werden die im Brüdenkompressor 33 komprimierten Brüden auf die erforderliche Trocknungstemperatur gebracht.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, kann eventuell über ein Gebläse 35 Frischluft in den Brüdenkreislauf 31 stromauf des Wärmetauschers 34 eingespeist werden. Es ist auch möglich, Frischluft direkt dem Trockner zuzuführen.
Ein Teil der Brüden (verdampfte Wassermenge und eventuell zugeführte Luft) wird über eine Leitung 36 der Zykloidbrennkammer 6 unter Zwischenschaltung eines Wärmetauschers 37 zugeführt. In dem Wärmetauscher 37 wird die nach dem Abhitzekessel 13 aus den Rauchgasen zu entnehmende Wärme auf die der Zykloidbrennkammer 6 zuzuführenden Brüden übertragen. Das beispielsweise in dem Wärmetauscher 37 auf 200°C abgekühlte Rauchgas wird danach einem Verdampfungskühler 20 zugeleitet, mit dessen Hilfe unter Zusatz von Frischwasser 21 das Rauchgas auf die Betriebstemperatur einer nachgeschalteten zweiten trockenen Rauchgasreinigungsstufe 23 abgekühlt wird. Die Betriebstemperatur dieser Rauchgasreinigungsstufe liegt oberhalb der Kühlgrenztemperatur (adiabatische Sättungstemperatur) der Rauchgase, bevorzugt im Bereich von 100-150° C. Zur Bildung der zweiten trockenen Rauchgasreinigungsstufe wird über einen ebenfalls vom Gebläse 10 beaufschlagten Injektor 1 1 b über Leitung 22 basisches Additiv, vorzugsweise Calciumhydrat, stromauf eines dem Verdampfungskühler 20 nachgeschalteten Trockensorptionsreaktos 20' eingeblasen, dem ein Gewebefilter 23 nachgeschaltet ist. Die zweite Rauchgasreinigungsstufe stellt bezüglich der sauren Schadgaskomponenten und der Schadstoffe eine Feinreinigung mit Feinentstaubung dar. In dem Gewebefilter 23 bildet sich aus den abgeschiedenen Feststoffen eine Filterhilfsschicht.
Die im Gewebefilter abgeschiedenen Feststoffe (Feinasche) können über eine Zellradschleuse 24 und eine Rückführleitung 25 zurück in den Rauchgasstrom vor dem Gewebefilter 23 rezirkuliert werden. Ein Teilstrom 26 der Feinasche wird ausgeschleust. Dieser enthält praktisch alle kondensierten Schwermetalle, jedoch kaum Organika. An die zweite trockene Rauchgasreinigungsstufe schließt sich ein Aktivkoksfilter 27 an, der bezüglich Staub und sauren Schadgaskomponenten eine Polizeifilterfunktion erfüllt. Hinsichtlich Quecksilber und Organika wird die Feinreinigungsfunktion erfüllt. Anstelle eines Aktivkoksfilters kann auch ein Zeolithfilter eingesetzt werden. Wegen der geringen Belastung kann das Filtermaterial des Filters 27 in mehr oder weniger langen Intervallen ausgetauscht werden. Es wird regeneriert oder im Falle des Aktivkoks kann auch an eine Mitverbrennung in der Feuerung 6 gedacht werden.
An den Filter 27 schließt sich ein Saugzuggebläse 28 an, das die Rauchgase an einem nicht dargestellten Kamin zuführt.
Bei der gezeigten Ausführungsform wird das basische Additiv 22 für die zweite Reinigungsstufe dem Verdampfungskühler 20 aufgegeben. Es kann jedoch auch sinnvoll sein, das zweite Additiv vor dem Verdampfungskühler 20 oder vor dem Trocknen dem Trockensoprtionsreaktor 20' aufzugeben. Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Sekundärluft über Leitungen 9a und 9b gestuft zugeführt.
Ein Teilstrom 18a der Grobasche 8 wird dem den Heißgaszyklon 17 verlassenden Rauchgas vor Eintritt in den Abhitzekessel 13 zugeführt, während ein anderer Teilstrom 18b dem den Abhitzekessel verlassenden Rauchgas vor Eintritt in den Wärmetauscher 37 zugeführt wird. Die Zufuhr erfolgt vorzugsweise pneumatisch. Der Rest 18c an Grobasche wird abgezogen. Es kann möglich sein, dass die Teilströme 18a und 18b nur zeitweise abgezogen werden und somit Abhitzekessel 13 und Wärmetauscher 37 diskontinuierlich gereinigt werden. Die hierfür erforderlichen Klappen einer Steuereinrichtung sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Als Beispiel für eine Grobasche 18 (Zyklonasche) kann eine Asche angegeben werden, die als Hauptbestandteile Si02 mit 56,5 %, Eisen-lll-oxid mit 10,6%, Aluminiumoxid mit 10,7 % und Calciumoxid mit 8,5 % aufweist, wobei der Freikalkgehalt nach Franke als CaO 0,2 % beträgt. Die Schüttdichte beträgt 680 kg/m3 und die Pyknometerdichte 2.78 g/cm3. Die Grobasche weist die aus dem Histogramm nach Fig. 2 ersichtliche Partikelverteilung auf.
Die Feinasche 26 weist beispielsweise einen Gehalt an Si02 von 3,7 %, Eisen- lll-oxid von 3,1 %, Aluminiumoxid von 1 ,5 % und Calciumoxid von 58,7 % auf, wobei der Freikalkgehalt nach Franke als CaO 43,3 % aufweist. Die Schüttdichte beträgt 390 kg/m3 und die Pyknometerdichte 2,33 g/cm3. Die Feinasche weist die aus dem Histogramm nach Fig. 3 ersichtliche Partikelverteilung auf.
Aus dem Vergleich der beiden Histogramme ist ersichtlich, dass sich die Partikelverteilung (10μm-450μm) der Grobasche im wesentlichen an die Partikelverteilung (0.3μm- 30μm) der Feiπasche anschließt und somit als Blasmedium für das Abtragen von Verschmutzungen, die auf die Feinasche 26 zurückgehen, besonders geeignet ist.
Falls nicht die Grobasche aus dem Verfahren selbst als Blasmedium benutzt wird, sondern künstlich hergestellt werden soll, sollte es der Grobasche in seinen Hauptbestandteilen ähnliche Eigenschaften und Konsistenz besitzen, wie das aus der Klärschlammverbrennung abgeleitete Medium (z.B. hinsichtlich Korngröße, Dichte, Zusammensetzung usw.). Die am Gewebefilter abgeschiedene Feinasche kann über eine Leitung 38 unter Zwischenschaltung eines Pufferbehälters 39 und einer Förderschnecke 40 ebenfalls der Schnecke 29 aufgegeben werden, um die Konsistenz des im Trockner zuzuführenden Klärschlammes (Leimphase) einzustellen. Zu diesem Zwecke wäre es auch denkbar, einen Teil des den Trockner 30 verlassenden Trockengutes über Leitung 41 zurückzuführen.
Als Wärmeträger für die direkte Trocknung kann auch vorzugsweise gekühltes Rauchgas nach Grobentstaubung 17 eingesetzt werden.
Auch ist es möglich, dass als Wärmeträgermedium für eine direkte Klärschlammtrocknung ein Kreislaufgas eingesetzt wird, vorzugsweise Luft und/oder bei der Trocknung entstehende Brüden, das durch Wärmetausch mit den Rauchgasen erwärmt wird.
Das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren kann auch bei indirekter Trocknung eingesetzt werden. Als Wärmeträger hierfür kann zumindest ein Teilstrom der die Feuerung verlassenden Rauchgase mittels der Rauchgase durch direkten Wärmetausch erzeugter Dampf oder mittels der Rauchgase durch Wärmetausch erwärmte Luft eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Reinigung einer mit feinstaubhaltigem Heißgas beaufschlagten Wärmetauscherfläche, bei dem die Wärmetauscherfläche kontinuierlich oder diskontinuierlich mit einem Feststoffblasmedium beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Feststoffblasmedium Grobasche, die bei der Verbrennung von Klärschlamm in einer Feueruung entsteht und aus dem Rauchgas durch eine Grobentstaubung abgeschieden wird, oder ein der Grobasche entsprechender künstlich hergestellter Feststoff eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Grobentstaubung durch eine Fliehkraftentstaubung, insbesondere Zyklonentstaubung, erfolgt.
3. Feststoffblasmedium zur Reinigung einer mit feinstaubhaltigen Heißgasen beaufschlagten Wäremtauscherfläche in Form von Grobasche, die bei der Verbrennung von Klärschlamm in der Feuerung entsteht und aus dem Rauchgas durch eine Grobentstaubung abgeschieden wird, oder in Form eines der Grobasche entsprechenden künstlich hergestellten Feststoffs.
4. Verfahren zur Verbrennung von Klärschlamm, bei dem gegebenenfalls mittels eines Trockners (30) getrockneter Klärschlamm in einer Feuerung (6), insbesondere Zykloidfeuerung, gegebenenfalls unter Zugabe eines basischen Additives (9) für die Direktentschwefelung verbrannt wird und das Rauchgas der Feuerung einer Grobentstaubung (17), insbesondere Fliehkraftentstaubung, und mindestens einem Wärmeentzug (13;37) unterzogen wird, und anschließend das Rauchgas einer filternden Feinentstaubung (23) unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rauchgas vor dem Wärmeentzug (13; 37) zumindest ein Teilstrom (18a; 18b) der bei der Grobentstaubung abgeschiedenen Grobasche kontinuierlich oder diskontinuierlich zugesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Rauchgas für die Erwärmung des Wärmeträgermediums (31) über einen in einen Wasser-Dampf-Kreislauf (14) eingebundenen Abhitzekessel (13) geführt wird dadurch gekennzeichnet, dass die Grobasche (18a) vor dem Abhitzekessel (13) zugeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem das Rauchgas über einen dem Abhitzekessel (13) nachgeschalteten Verbrennungsluftvorwärmer (37) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Grobasche (18b) dem in den Verbrennungssluftvorwärmer (37) eintretenden Rauchgas zugesetzt wird.
PCT/EP2000/011603 1999-11-24 2000-11-22 Verfahren zur reinigung einer wärmetauscherfläche und feststoffblasmedium zur durchführung des verfahrens WO2001038815A2 (de)

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