DE2536530A1 - Refuse incinerator pollution reduction system - recirculates washed gases through radiation heat exchanger at combustion chamber outlet - Google Patents
Refuse incinerator pollution reduction system - recirculates washed gases through radiation heat exchanger at combustion chamber outletInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Einrichtung zur Wiederaufwärmung von gewaschenen Rauchgasen. Method and device for reheating scrubbed flue gases.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederaufwärmung von gewaschenen Rauchgasen, insbesondere aus MUll- und Abfallverbrennungsanlagen, wobei die Aufwärmung rekuperativ im Wärmetausch mit den Rauchgasen des Verbrennungsofens erfolgt. Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for reheating washed items Flue gases, in particular from garbage and waste incineration plants, with the heating takes place recuperatively in heat exchange with the flue gases from the incinerator. the The invention also relates to a device for carrying out this method.
Bestimmungen und Auflagen für die Reinhaltung der Luft besagen, dass bei Müll- und Abfallverbrennungsanlagen neben Staub auch Emiseionsgrenzwerte für gasförmige Schadstoffe im Rauchgas gesetzt werden. Das erfordert bei der Rauchgasbehandlung neben der Entstaubung den Einsatz von Rauchgaswaachanlagen .Regulations and requirements for keeping the air clean state that in the case of waste and waste incineration plants, in addition to dust, emission limit values for gaseous pollutants are set in the flue gas. This is necessary for the flue gas treatment In addition to dedusting, the use of smoke gas monitoring systems.
Beim Waschprozess werden die Rauchgase mit Wasserdampf angereichert und vollkommen gesättigt. Sie verlassen die Waschanlage mit einer Temperatur von ca. 55 - 75 C C im Bereich des jeweiligen Taupunktes. Dieses kalte Rauchgas-Wasserdampf-Gemisch zeigt sich bei der Abführung in die Atmosphäre, wie aus vielen ähnlichen Prozessen bekannt, als sichtbare Fahne. Das ist optisch von Nachteil, da Wasserdampf bei bestimmten atmosphärischen Verhältnissen in einiger Entfernung dunkel bis schwarz erscheint. Ausserdem kommt es durch die Kondensation mit der kalten Aussenluft zu Taupunktunterschreitungen, d. h. zur Bildung von Wassertröpfchen, die nicht in die Atmosphäre aufsteigen, sondern zum Boden herabfallen und in Verbindung mit den noch enthaltenen restlichen Schadstoffen (Säuren) im Rauchgas zu erheblichen Nachteilen führen können.During the washing process, the flue gases are enriched with water vapor and completely saturated. You leave the car wash at a temperature of approx. 55 - 75 C C in the area of the respective dew point. This cold flue gas and water vapor mixture shows up in the discharge into the atmosphere, as in many similar processes known as visible Banner. This is visually a disadvantage, as water vapor in certain atmospheric conditions dark to black at some distance appears. It also occurs due to condensation with the cold outside air Falling below the dew point, d. H. to form water droplets that do not enter the Atmosphere rise, but fall to the ground and connect with the still residual pollutants (acids) contained in the flue gas lead to considerable disadvantages being able to lead.
Um diese Nachteile zu vermeiden, werden die gewaschenen Rauchgase nach dem Waschprozess wieder aufgeheizt, wobei man sich verschiedener Verfahren bedient. Von diesen wird im folgenden nur auf solche Verfahren eingegangen, die sich auf die Wiederaufheizung der gewaschenen Rauchgase im Wärmetausch mit den wärmeren Rauchgasen beziehen.In order to avoid these disadvantages, the washed flue gases reheated after the washing process, using different procedures served. Of these, only those methods are discussed below that on the reheating of the washed flue gases in heat exchange with the warmer ones Obtain flue gases.
Hierfiir sind rekuperativ und regenerativ arbeitende Wärmetauscher bekannt, die üblicherweise den Rauchgasentstaubungsanlagen nachgeschaltet sind. Sie liegen damit im Bereich von ca. 250 - 300 ° C, bezogen auf das wärmeabgebende Rauchgas. Diese Wärmetauscher müssen den Entstaubungsanlagen nachgeschaltet werden, da sie nicht für die Beaufschlagung mit staubhaltigen Rauchgasen geeignet sind. Entsprechend dem vorgegebenen Temperaturbereich für die Wärmetauscher lassen sich unter Beriicksichtigung wirtschaftlicher vertretbarer Baugrössen Wiederaufheiztempe -raturen ftir die Waschgase von ca. 120 - 160 zu C erreichen. Diese thermische ueberhöhung der gewaßchenen Rauchgase ist mässig, besonders unter Berücksichtigung der Tatsache, dass bei der Abführung der Rauchgase über hohe Schornsteine TemFeraturverluste von 0, 3 - 0, 5 e C pro Meter Schornsteinhöhe auftreten. An der Schornsteinmiindung kommt damit das wiederaufgeheizte gewaschene Rauchgas frühzeitig in den Kondensationsbereich, ehe es sich mit der Aussenluft mischen kann, was wiederum zur sichtbaren Rauchgasfahne führt.Recuperative and regenerative heat exchangers are used for this known, which are usually connected downstream of the flue gas dedusting systems. They are therefore in the range of approx. 250 - 300 ° C, based on the heat emitting Flue gas. These heat exchangers must be connected downstream of the dedusting systems, as they are not suitable for exposure to dusty smoke gases. According to the specified temperature range for the heat exchangers taking into account economically justifiable construction sizes reheating temperature - Reach temperatures for the scrubbing gases of approx. 120 - 160 ° C. This thermal cant of the watered smoke gases is moderate, especially considering the fact that when the flue gases are discharged via high chimneys, temperature losses of 0.3 - 0.5 e C occur per meter of chimney height. At the chimney outlet This means that the reheated, washed flue gas enters the condensation area at an early stage, before it can mix with the outside air, which in turn results in a visible plume of smoke leads.
Ein weiterer Nachteil bei diesen Wärmetauschern besteht im konstruktiven Aufbau und der Materialwahl für die Heizflächen, besonders bei Fluorverbindungen im Rauchgas, mit deren Vorhandensein neben verschiedenen anderen Säurebildnern bei Müllverbrennungsanlagen immer gerechnet werden muss. Das aus der Waschanlage kommende Rauchgas ist wasserdampfgesättigt. Zumindest beim Anfahren solcher Anlagen sowie bei Teillast sind Taupunktunterschreitungen an Gehäuse und Heizfläche der Wärmetauscher nicht zu vermeiden, die zu Teilkondensation und in Verbindung mit den Anteilen nicht ausgewaschener Säuren oder Spuren von Restsäuren zu Korrosionen führen. Diesem Umstand wird Rechnung getragen durch Ausweich; selbarkeit der Teile, Materialwahl und Korrosionsschnutz, soweit entsprechend dem Stand der Technik möglich.Another disadvantage of these heat exchangers is their design Structure and choice of material for the heating surfaces, especially with fluorine compounds in the flue gas, with their presence in addition to various other acidifiers Waste incineration plants must always be expected. The one coming out of the car wash Flue gas is saturated with water vapor. At least when starting up such systems as well at partial load, the housing and heating surface of the heat exchanger are below the dew point not to avoid the partial condensation and in connection with the proportions not acids that have been washed out or traces of residual acids lead to corrosion. This circumstance is taken into account through evasive action; selectability of parts, choice of material and corrosion protection, as far as possible according to the state of the art.
Beim rekuperativ arbeitenden Wärmetauscher, der beispielsweise als Röhrenwärmetauscher mit heissem Rauchgas durch und mit gewaschenem Rauchgas um die Rohre ausgebildet ist, kann die Heizfläche aus Glasrohren oder bei Vorhandensein von Flussäure, bedingt durch Fluoranteil im Gas, aus Graphitrohren bestehen, die bekannterweise elastisch eingehängt und auswechaelbar sind. Das Gehäuse muss an den gefährdeten Flächen einen Korrosionsschutz erhalten.In the recuperative heat exchanger, for example as Tubular heat exchanger with hot flue gas through and with washed Flue gas formed around the tubes, the heating surface can be made of glass tubes or if present of hydrofluoric acid, due to the fluorine content in the gas, consist of graphite tubes that known to be elastically suspended and exchangeable. The housing must be on the endangered surfaces receive corrosion protection.
Beim regeneratv arbeitenden Wärnletauscher, aus dern Kesselbau als Luftvorwärmer (Ljungström) bekannt, mit sich langsam drehendem Rotor mit Speicherplatten, der jeweils halbseitig mit heissen Rauchgasen bzw.With regenerative heat exchangers, from boiler construction as Air preheater (Ljungström) known, with slowly rotating rotor with storage plates, each half-sided with hot flue gases resp.
gewaschenen Rauchgasen beaufschlagt wird, können die Speicherplatten (Heizfläche) mit beispielsweise keramischem Überzug versehen werden, so dass in diesem Bereich ein guter Korrosionsschutz bei Taupunktunterschreitungen gegeben ist. Ausserdem ist die Auswechslung der Speicherplatten möglich. Schwierig ist jedoch ein Korrosionsschutz beim sich drehenden Gehäuse, bei den Dichtungen zwischen Rotor und Stator sowie den beiden Halbzylindern und der Schutz der Antriebswelle mit Lagerung.washed flue gases is applied, the storage disks (Heating surface) can be provided with a ceramic coating, for example, so that in This area has been given good corrosion protection when the dew point is not reached is. The storage disks can also be exchanged. However, it is difficult Corrosion protection for the rotating housing, for the seals between the rotor and stator as well as the two half cylinders and the protection of the drive shaft with bearings.
Beide Wärmetauschersysteme haben noch den Nachteil des konvektiven Wärmeübergangs. Bekannterweise ist Konvektionsheizfläche empfindlich gegen Verschmutzung. Wenngleich die heissen Rauchgase weitgehend entstaubt sind, muss im Laufe der Zeit durch vorhandene Reststäube einer Verschmutzung Rechnung getragen werden und sind entsprechende aufwendige Reinigungseinrichtungen vorzusehen.Both heat exchanger systems still have the disadvantage of the convective Heat transfer. As is known, convection heating surface is sensitive to contamination. Although the hot smoke gases are largely dedusted, it must be over time pollution are taken into account by existing residual dust to provide corresponding elaborate cleaning facilities.
Um die vorbeschriebenen Nachteile bei der Wiederaufwärmung von gewaschenen Rauchgasen zu vermeiden, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass die Aufwärmung im Bereich der aus dem Verbrennungsofen austretenden heissen Rauchgase durchgeführt wird. Die Temperatur der Rauchgase beträgt hier etwa 800 - 1000 C.To avoid the above-described disadvantages when reheating the washed To avoid smoke gases, it is proposed according to the invention that the heating carried out in the area of the hot flue gases emerging from the incinerator will. The temperature of the flue gases is around 800 - 1000 C.
Eine für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass für den Wärmetausch ein Strahlungsrekuperator auf den Verbrennungsofan aufgesetzt oder dem Verbrennungsofen unmittelbar nachgeschaltet ist.One suitable for carrying out the method according to the invention The device is characterized in that a radiation recuperator for the heat exchange placed on the incinerator or immediately downstream of the incinerator is.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der Rauchgasschornstein unmittelbar auf den Strahlungs rekuperator aufgesetzt sein.According to a further proposal of the invention, the flue gas chimney be placed directly on the radiation recuperator.
Der Strahlungsrekuperator ist bekanntlich eine zylindrische stehende Doppelmantelkonstruktion mit innerer Beaufschlagung durch die heissen Rauchgase, wobei die Wärme überwiegend dadurch Strahlung an den inneren Mantel (Heizfläche) angegeben wird, während im äusseren Ringspalt das aufzuheizende Mediuni, im vorliegende Falle im Gleichstrom mit der heissen Gasen, geführt wird.The radiation recuperator is known to be a cylindrical standing Double jacket construction with internal exposure to the hot smoke gases, whereby the heat is mainly caused by radiation to the inner jacket (heating surface) is specified, while in the outer annular gap the mediuni to be heated, in the present one Fall in direct current with the hot gases, is performed.
Tn der Abb. E st ein Ausführungsbeispiel einer Gesamtanlage mit der erfindungsgemässen Rauchgaswiederaufwärmung dargestellt. Zum Zwecke der besseren Veranschaulichung ist ein möglicher Temperaturverlauf innerhalb einer solchen Gesamtanlage mit angegeben. Dem Verbrennungsofen (1) ist ein Strahlungsrekuperator (2) aufgesetzt, den die heissen Rauchgase durchströmen, wobei Wärme über die innere Strahlungsheizfläche an das im äusseren Ringspalt aufzuheizende Rauchgas aus der Rauchgaswaschanlage abgegeben wird. Vermindert um die Wärmekapazität, die für die Wiederaufheizung der gewaschenen Rauchgase erbracht wurde, gelangt das heisse Rauchgas in den Wärmetauscher oder Wärmevernichter (3), in dem es auf Entstaubungstemperatur abgekiihlt wird. Nach der Entstaubung (4) wird das Rauchgas von der Rauchgaswaschanlage(5) aufgenommen, mit Wasser gesättigt und gewaschen.Tn Fig. E st an embodiment of an overall system with the according to the invention Flue gas reheating shown. For the purpose of better illustration a possible temperature profile within such an overall system is also specified. A radiation recuperator (2), which they are called, is placed on the incinerator (1) Flue gases flow through, whereby heat is transferred to the The flue gas to be heated is released from the flue gas scrubber in the outer annular gap will. Reduced by the heat capacity necessary for reheating the washed Flue gases has been produced, the hot flue gas enters the heat exchanger or Heat shredder (3), in which it is cooled to the dedusting temperature. To the dedusting (4) the flue gas is absorbed by the flue gas scrubber (5), saturated with water and washed.
Ein Saugzugventilator (6) übernimmt die gewaschenen Rauchgase und führt sie durch den Ringspalt des Strahlungsrekuperators (2) und anschliessende Rauchgasleitungen in den Schornstein (7).An induced draft fan (6) takes over the washed flue gases and leads it through the annular gap of the radiation recuperator (2) and then through it Flue gas pipes in the chimney (7).
In der Abb. 2 ist ein Strahlungsrekuperator dargestellt, bei dem der Schornstein (7') unmittelbar auf den Strahlungsrekuperator (2) aufgesetzt ist. Das ist besonders vorteilhaft, da kurze Rauchgaswege entstehen und bei mehreren Öfen bzw. Verbrennungsanlagen jede Verbrennungstrase einen Schornstein zugeordnet erhält, und damit die Rauchgas geschwindigkeit am Schorniteinaustritt, unabhängig davon wieviel Anlagen in Betrieb Sind, konstant bleibt.In Fig. 2, a radiation recuperator is shown in which the Chimney (7 ') is placed directly on the radiation recuperator (2). That is particularly advantageous because there are short flue gas paths and when there are several ovens or incineration plants, each incineration line is assigned a chimney, and thus the flue gas speed at the chimney inlet, regardless of this how many systems are in operation remains constant.
Bei der erfindungsgemässen Wiederaufwärmung der gewaschenen Rauchgase im hohen Temperaturbereich mittels Strahlungsrekuperator (2) ergeben sich folgende wesentliche Vorteile 1. Die Temperaturüberhöhung ist wesentlich höher (200 - 300 ° C), was sich auf das Rauchgasbild am Schornsteinaustritt positiv au swirkt.During the reheating of the washed flue gases according to the invention in the high temperature range by means of radiation recuperator (2) the following results essential advantages 1. The temperature increase is significantly higher (200 - 300 ° C), which has a positive effect on the smoke gas pattern at the chimney outlet.
2. Taupunktunterschreitungen und danit verbundene Korrosionen an der Heizfläche können nicht auftreten, da die Wandtempera turen über 400 ° C liegen.2. Falling below the dew point and associated corrosion on the Heating surfaces cannot occur as the wall temperatures are above 400 ° C.
3. Die bei Konvektionsheizflächen erforderliche laufende Reinigung der Heizfläche entfällt.3. The ongoing cleaning required for convection heating surfaces the heating surface is omitted.
4 Trotz Inanspruchnahme eines grösseren Temperaturgefälles aufgrund höherer Wiederaufwärmung ist die Heizfläche wesentlich geringer.4 Despite the use of a greater temperature gradient due to higher rewarming, the heating surface is much smaller.
5.- Dadurch, dass das hohe Temperaturgebiet und ein grösseres Temperaturgefälle zum Wärmetausch herangezogen werden, ergeben sich Einsparungen beim Wärmetauscher oder Warmeve rnichter.3, Wird der Wärmetauscher beispielsweise als Kessel ausgebildet, so entfällt die teure Strahlungsheizfläche. Wird andererseits der Wärmevernichter als Verdampfungskühler (Einspritzkühler) aus -gebildet, so ergibt sich eine wesentliche Wasserersparnis, eine geringere Rauchgasmenge und damit kleiner dimensionierte nachgeschaltete Anlagenteile.5.- By the fact that the high temperature area and a larger temperature gradient are used for heat exchange, there are savings in the heat exchanger or Warmeve rnichter.3, If the heat exchanger is designed, for example, as a boiler, so the expensive radiant heating surface is no longer necessary. On the other hand, if the heat dissipator is used as a Evaporation cooler (injection cooler) is formed, so there is an essential Water savings, a lower amount of flue gas and therefore smaller downstream Plant parts.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2383396A1 (en) * | 1977-03-09 | 1978-10-06 | Gea Luftkuhlergesellschaf Happ | METHOD AND DEVICE FOR INCREASING THE FLUE GAS RISE |
DE2900275A1 (en) * | 1979-01-05 | 1980-07-10 | Kraftanlagen Ag | Reheating purified gas after scrubber - using system for mixing stream with some gas used in exchanger to cool crude gas before scrubber |
DE3244895A1 (en) * | 1982-12-04 | 1984-06-07 | August Brötje GmbH & Co, 2902 Rastede | Process for reducing the dewpoint temperature of the waste gases of a fuel-operated heating boiler |
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-
1975
- 1975-08-16 DE DE19752536530 patent/DE2536530A1/en not_active Withdrawn
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1976
- 1976-07-14 BE BE168893A patent/BE844106A/en unknown
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE844106A (en) | 1976-11-03 |
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Legal Events
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8141 | Disposal/no request for examination |