DE3519951C1 - Process for reducing the emission of dust, SO2 and NOx of a steam generator having a flue gas denitration plant - Google Patents

Process for reducing the emission of dust, SO2 and NOx of a steam generator having a flue gas denitration plant

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DE3519951C1 DE19853519951 DE3519951A DE3519951C1 DE 3519951 C1 DE3519951 C1 DE 3519951C1 DE 19853519951 DE19853519951 DE 19853519951 DE 3519951 A DE3519951 A DE 3519951A DE 3519951 C1 DE3519951 C1 DE 3519951C1
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Abstract

In the operation of a steam generator having a flue gas desulphurization plant and denitration plant, in order to heat the desulphurized flue gases to a temperature optimal for the denitration without the use of an external heat supply being required, and at the same time to perform a primary NOx reduction by flue gas circulation and in the case of coal-dust-fired furnaces to inertize the mills and dust pipes, a part-stream of the flue gases is taken off from the combustion chamber or between the downstream heating surfaces of the steam generator, used for reheating the desulphurized flue gases prior to entry into the denitration plant and then, with or without the addition of cold air for temperature control, is introduced in whole or in part to the mills and/or in whole or in part above and/or beneath the burners and/or through the burners into the combustion chamber, the part-reheating of the desulphurized flue gases being carried out either by the flue gases taken off from the combustion chamber or between the downstream heating surfaces in a heat exchanger arranged between desulphurization plant and denitration plant or being carried out in a regenerative trisector clean gas preheater.

Description

F i g. 2: Schematische Darstellung eines Dampferzeugers mit Steinkohlenstaubfeuerung und des Rauchgasweges bis zum Kamin unter Verwendung eines Rekuperativ-Reingasvorwärmers. F i g. 2: Schematic representation of a steam generator with hard coal dust firing and the flue gas path to the chimney using a recuperative clean gas preheater.

F i g. 3: Schematische Darstellung eines Dampferzeugers mit Steinkohlenstaubfeuerung und des Rauchgasweges bis zum Kamin unter Verwendung eines Regenerativ-Trisektor- Reingasvorwärmers. F i g. 3: Schematic representation of a steam generator with hard coal dust firing and the flue gas path to the chimney using a regenerative tri-sector Clean gas preheater.

Dem Dampferzeuger 1 mit der Brennkammer 2 und den Nachschaltheizflächen 3 ist als Endheizfläche der Regenerativ-Luftvorwärmer 6 mit Primär- und Sekundärluftteilen 6a und 6b und Rauchgasteil 6c zugeordnet Aus dem Dampferzeuger strömen die Rauchgase durch den Rauchgaskanal 5, Rauchgasteil 6c des Regenerativ-Luftvorwärmers 6 und von dort durch den Rauchgaskanal 5a zum Elektrofilter 7, wo sie entstaubt werden. The steam generator 1 with the combustion chamber 2 and the secondary heating surfaces 3 is the regenerative air preheater 6 with primary and secondary air parts as the end heating surface 6a and 6b and flue gas part 6c assigned. The flue gases flow from the steam generator through the flue gas duct 5, flue gas part 6c of the regenerative air preheater 6 and from there through the flue gas duct 5a to the electrostatic precipitator 7, where they are dedusted.

Danach werden die Rauchgase durch den Rauchgaskanal 5b zur Entschwefelungsanlage 8 geführt, in der sie bis auf eine Temperatur von 60-70"C abgekühlt werden. Anschließend strömen die abgekühlten Rauchgase durch den Rauchgaskanal 5c zur kalten Seite 10a des Regenerativ-Reingasvorwärmers 10, wo sie durch die im Gegenstrom geführten heißen Rauchgase aus der Entstickungsanlage 12 auf etwa 3000 C vorgewärmt werden. Die entschwefelten und vorgewärmten Rauchgase werden durch den Rauchgaskanal 5d dem Wärmetauscher 11 zugeführt und dort auf die für die Entstikkungs-Reaktion optimale Temperatur von 330#3500 C erhitzt. Weiter strömen sie durch den Rauchgaskanal 5e zur Entstickungsanlage 12. Nach der Entstickung werden die Rauchgase durch den Rauchgaskanal 5f durch die heiße Seite 10b des Regenerativ-Reingasvorwärmers 10 und von dort durch den Rauchgaskanal 5g zum Saugzuggebläse 9 und durch den Rauchgaskanal 5h zum Kamin 18 geführt.The flue gases are then passed through the flue gas duct 5b to the desulfurization system 8, in which they are cooled down to a temperature of 60-70 "C. Then the cooled flue gases flow through the flue gas duct 5c to the cold side 10a of the regenerative clean gas preheater 10, where they are called by the countercurrent Flue gases from the denitrification system 12 are preheated to about 3000 C. The desulphurized and preheated flue gases are passed through the flue gas duct 5d to the heat exchanger 11 supplied and there to the optimum temperature for the denitrification reaction of 330 # 3500 C heated. They then flow through the flue gas duct 5e to the denitrification system 12. After denitrification, the flue gases are through the flue gas channel 5f through the hot side 10b of the regenerative clean gas preheater 10 and from there through the flue gas duct 5g to the induced draft fan 9 and through the flue gas duct 5h to the chimney 18.

Ein Teilstrom der Rauchgase wird zwischen den Nachschaltheizflächen 3 und/oder aus der Brennkammer 2 des Dampferzeugers 1 entnommen und durch die Leitungen 21 und/oder 4 eventuell über einen Staubabscheider 19 und durch die Leitung 4a zur Heizfläche 11a des Wärmetauschers 11 geführt. Der abgekühlte Teilstrom der Rauchgase aus dem Wärmetauscher 11 wird durch die Leitung 4b vom Gebläse 28 und die Leitungen 4c und 4e ganz oder zum Teil zu den Mühlen 13 und/ bzw. ganz oder zum Teil durch die Leitungen 4d bzw.4d4dbzw. 4d und/oder 4f in die Brennkammer 2 bzw. zu den Brennern 15 geführt. A partial flow of the flue gases is between the secondary heating surfaces 3 and / or taken from the combustion chamber 2 of the steam generator 1 and through the lines 21 and / or 4 possibly via a dust separator 19 and through the line 4a to Heating surface 11a of the heat exchanger 11 out. The cooled partial flow of the flue gases from the heat exchanger 11 is through the line 4b from the fan 28 and the lines 4c and 4e wholly or partly to the mills 13 and / or wholly or partly through the lines 4d or 4d4d or 4d and / or 4f in the combustion chamber 2 or to the burners 15 led.

Luft wird vom Frischluftgebläse 22 durch die Leitung 23, in den Sekundärluftteil 6b des Regenerativ-Luftvorwärmers 6 und von dort durch die Leitung 24 zu den Brennern 15 gefördert. Ein Teilstrom der Luft wird vom Druckerhöhungsgebläse 27 aus der Leitung 23 abgesaugt und durch die Leitungen 26 und 20 zum Primärluftteil 6a des Regenerativ-Luftvorwärmers und von dort durch die Leitung 16 zu den Mühlen 13 geführt. Der Kohlenstaub aus den Mühlen wird zu den Brennern 15 geführt. Die Leitungen 16 und 20 werden durch die Kaltluftleitung 17 zur Temperaturregelung miteinander verbunden. Die Mühlen 13 werden die Kohle durch die Fallrohre 25 zugeführt. Air is from the fresh air blower 22 through the line 23, in the secondary air part 6b of the regenerative air preheater 6 and from there through line 24 to the burners 15 funded. A partial flow of the air is taken out of the line by the pressure-increasing fan 27 23 and through the lines 26 and 20 to the primary air part 6a of the regenerative air preheater and from there through line 16 to mills 13. The coal dust out the mills is led to the burners 15. Lines 16 and 20 are through the cold air line 17 connected to one another for temperature control. The mills 13, the coal is fed through the downpipes 25.

Soweit erforderlich, werden die Kanäle und Leitungen mit Regel- und/oder Ab sperrkl appen ausgerüstet. If necessary, the channels and lines with control and / or Equipped with shut-off valves.

Die Dampferzeugeranlage nach F i g. 2 unterscheidet sich von der Dampferzeugeranlage nach Fig. 1 nur dadurch, daß anstelle eines Regenerativ-Reingasvorwärmers ein Rekuperativ-Reingasvorwärmer 10 mit kalter Seite 10a und heißer Seite 10b zur Anwendung kommt. The steam generator system according to FIG. 2 is different from the Steam generator system according to Fig. 1 only in that instead of a regenerative clean gas preheater a recuperative clean gas preheater 10 with cold side 10a and hot side 10b for Application comes.

Die Dampferzeugeranlage nach Fig. 3 unterscheidet sich von der Dampferzeugeranlage nach F i g. 1 nur dadurch, daß anstelle des Wärmetauschers 11 der Regenerativ-Reingas#iorwärmer 10 um einen heißen Sektor 10c erweitert wird, in dem der Teilstrom heißer Rauchgase die bereits durch die Rauchgase aus der Entstickungsanlage 12 im Sektor 10b aufgewärmten Heizbleche des Regenerativ-Trisektor-Reingasvorwärmer 10 weiter aufgewärmt, so daß die Heizbleche in Sektor 10a des Regenerativ-Trisektor- Reingasvorwärmers 10 die Rauchgase aus der Entschwefelungsanlage 8 auf die erforderliche Temperatur 3300C bis 3500C aufwärmen können. The steam generator system according to FIG. 3 differs from the steam generator system according to FIG. 1 only in that instead of the heat exchanger 11, the regenerative pure gas # iorwärmer 10 is expanded by a hot sector 10c, in which the partial flow of hot flue gases the already warmed up by the flue gases from the denitrification system 12 in sector 10b Heating plates of the regenerative tri-sector clean gas preheater 10 are further heated so that the heating plates in sector 10a of the regenerative tri-sector clean gas preheater 10 the Flue gases from the desulfurization system 8 to the required temperature 3300C can warm up to 3500C.

Die Erfindung kann auch bei Dampferzeuger mit Entstickungsanlagen und anderen Feuerungen, wie z. B. Öl oder Gas angewendet werden. Es entfallen dann entsprechend die Mühlen, Elektrofilter und bei Gasfeuerungen auch die Entschwefelungsanlage. The invention can also be used for steam generators with denitrification systems and other furnaces, such as B. oil or gas can be used. It is then omitted accordingly the mills, electrostatic precipitators and, in the case of gas firing, also the desulphurisation system.

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Claims (4)

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Minderung der Emission von Staub, SO2 und NOx eines Dampferzeugers mit Rauchgas-Entstickungsanlage, insbesondere für Steinkohlenstaubfeuerung, wobei der Rauchgasstrom Luftvorwärmer, Elektrofilter, Entschwefelungsanlage, Reingasvorwärmer (kalte Seite), Rauchgaswiedererhitzer, Entstickungsanlage, Reingasvorwärmer (heiße Seite), Saugzuggebläse und Kamin hintereinander durchläuft, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß aus der Brennkammer (2) bzw. zwischen den Nachschaltheizflächen (3) des Dampferzeugers (1) ein Teilstrom der Rauchgase entnommen, zur Wiedererhitzung der entschwefelten Rauchgase vor Eintritt in der Entstickungsanlage (12) verwendet wird und anschließend ganz oder zum Teil durch Zugabe von Kaltluft zur Temperaturregelung zu den Mühlen (13) und/bzw. ganz oder zum Teil oberhalb und/oder unterhalb der Brenner (15) und/oder durch die Brenner (15) in die Brennkammer (2) eingeführt wird. Claims: 1. Method for reducing the emission of dust, SO2 and NOx of a steam generator with flue gas denitrification system, especially for Hard coal dust firing, with the flue gas flow being air preheaters, electrostatic precipitators, Desulfurization system, clean gas preheater (cold side), flue gas reheater, denitrification system, Clean gas preheater (hot side), induced draft fan and chimney runs through one after the other, d a d u r c h g e - indicates that from the combustion chamber (2) or between the secondary heating surfaces (3) A partial flow of the flue gases is taken from the steam generator (1) for reheating the desulphurized flue gases are used before entering the denitrification system (12) and then in whole or in part by adding cold air to regulate the temperature to the mills (13) and / or. wholly or partially above and / or below the burner (15) and / or through the burner (15) into the combustion chamber (2). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedererhitzung der entschwefelten Rauchgase in einem zwischen Entschwefelungsanlage (8) und Entstickungsanlage (12) angeordneten Wärmetauscher (11) erfolgt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the reheating the desulphurized flue gases in one between the desulphurisation system (8) and the denitrification system (12) arranged heat exchanger (11) takes place. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entschwefelten Rauchgase in einem Regenerativ-Trisektor-Reingasvorwärmer (10) einerseits von den aus der Brennkammer (2) bzw. 3. The method according to claim 1, characterized in that the desulphurized Flue gases in a regenerative tri-sector clean gas preheater (10) on the one hand from the from the combustion chamber (2) or zwischen den Nachschaltheizflächen (3) des Dampferzeugers (1) entnommenen Rauchgasen und andererseits von den Rauchgasen hinter der Entstikkungsanlage (12) wiedererhitzt werden. removed between the secondary heating surfaces (3) of the steam generator (1) Flue gases and, on the other hand, from the flue gases behind the de-nitrogenation system (12) be reheated. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Minderung der Emission von Staub, CO2 und NOx eines Dampferzeugers mit Rauchgas-Entstickungsanlage, insbesondere für Steinkohlenstaubfeuerung, wobei der Rauchgasstrom Regenerativ-Luftvorwärmer, Elektrofilter, Entschwefelungsanlage, Reingasvorwärmer (Kalte Seite), Rauchgaserhitzer, Entstickungsanlage, Reingasvorwärmer (Heiße Seite), Saugzuggebläse und Kamin hintereinander durchläuft. The invention relates to a method for reducing the emission of Dust, CO2 and NOx from a steam generator with a flue gas denitrification system, in particular for pulverized coal combustion, whereby the flue gas flow is regenerative air preheater, Electrostatic precipitator, desulphurization system, clean gas preheater (cold side), flue gas heater, Denitrification system, clean gas preheater (hot side), induced draft fan and chimney one behind the other passes through. Wegen der steigenden Umweltbelastung und der deswegen verschärften behördlichen Umweltauflagen müssen neben der Reduktion der Emissionen von Staub und Schwefeldioxid auch die Emission von Stickoxiden stark vermindert werden. Because of the increasing environmental pollution and the consequent aggravated Regulatory environmental requirements must besides the reduction of the emissions of dust and sulfur dioxide, the emission of nitrogen oxides can also be greatly reduced. Eine Anlage, die diese Forderungen erfüllt, ist durch den Aufsatz »SCR-Anlage vor Luvo oder nach REA« in der Zeitschrift BWK, Bd. 37 (1985) Nr. 1-2, Jan./Febr. A system that meets these requirements is through the essay "SCR system in front of Luvo or after REA" in the magazine BWK, Vol. 37 (1985) No. 1-2, Jan./Feb. bekanntgeworden.known. Nachteilig ist es jedoch bei dieser bekannten Anlage, daß teuere Brennstoffe wie z. B. Erdgas, Flüssiggas oder leichtes Heizöl verwendet werden müssen, um die entschwefelten Rauchgase auf die für die Entstickung erforderliche optimale Temperatur von 3500 C wieder aufzuheizen. However, it is disadvantageous in this known system that it is expensive Fuels such as B. natural gas, liquid gas or light heating oil must be used, to reduce the desulphurized flue gases to the optimum level required for denitrification Heat up the temperature of 3500 C again. Ferner erfolgen die bisher bekannten Maßnahmen zur Minderung der Bildung von NOx durch Rauchgasrezirkulation, z. B. bei Steinkohlefeuerungen unabhängig von der Trocknung sowie vom Transport der Kohle und der Wiederaufheizung der entschwefelte#n Rauchgase vor Eintritt in die Entstickungsanlage. Inl allgemeinen wird auf eine Inertisierung der Mühlen und der Feuerung völlig verzichtet, was bei hochflüchtigen Kohlen zu Mühlenbränden und Verpuffungen führen kann. Für die Trocknung und den Transport der Steinkohle werden üblicherweise nur Heißluft und Kaltluft verwendet, was meistens die Verwendung eines gesonderten Mühlenluftvorwärmerteils zur Folge hat, der die Anlage verteuert. Furthermore, the previously known measures to reduce the Formation of NOx through flue gas recirculation, e.g. B. independent of coal firing from drying and transport of coal and the reheating of the desulphurized # n Flue gases before entering the denitrification system. Inl general is based on a Inerting of the mills and the firing completely dispensed with, which is the case with highly volatile Coals can lead to mill fires and deflagrations. For drying and the Usually only hot air and cold air are used to transport the coal, which usually results in the use of a separate mill air preheater part which makes the system more expensive. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, bei dem die entschwefelten Rauchgase auf die für die Entstickung optimale Temperatur wiederaufgeheizt werden können, ohne daß die Verwendung eines fremden Heizmittels erforderlich ist und das es zugleich ermöglicht, eine primäre NOrMinderung durch Rauchgasrezirkulation durchzuführen und bei Kohlenstaubfeuerungen Mühlen und Staubleitungen zu inertisieren. The object of the invention is to create a method in which the desulphurized flue gases are reheated to the optimal temperature for denitrification can be without the use of a foreign heating medium is required and that at the same time enables a primary NO reduction through flue gas recirculation and inerting mills and dust lines in the case of pulverized coal firing. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß aus der Brennkammer und/oder zwischen den Nachschaltheizflächen des Dampferzeugers ein Teilstrom der Rauchgase entnommen, zur Wiedererhitzung der entschwefelten Rauchgase vor Eintritt in die Entstickungsanlage verwendet wird und anschließend ganz oder zum Teil, evtl. unter Zugabe von Kaltluft zur Temperaturregelung zu den Mühlen und/bzw. ganz oder zum Teil oberhalb oder unterhalb der Brenner und/oder durch die Brenner in die Brennkammer eingeführt wird, wobei die Wiedererhitzung der entschwefelten Rauchgase in einem zwischen Entschwefelungsanlage und Entstikkungsanlage angeorneten Wärmetauscher erfolgt. This object is achieved in that from the combustion chamber and / or A partial flow of the flue gases between the secondary heating surfaces of the steam generator taken to reheat the desulphurized flue gases before entering the Denitrification system is used and then in whole or in part, possibly under Addition of cold air for temperature control to the mills and / or. whole or for Part above or below the burner and / or through the burner into the combustion chamber is introduced, with the reheating of the desulphurized flue gases in one heat exchanger arranged between the desulphurisation system and the de-nitrogenation system he follows. In einer weiteren Ausbildung der Erfindung werden die entschwefelten Rauchgase in einem Regenerativ-Trisektor-Reingasvorwärmer einerseits von dem aus der Brennkammer bzw. zwischen den Nachschaltheizflächen des Dampferzeugers entnommenen Rauchgase und andererseits von den Rauchgasen hinter der Entstickungsanlage wiedererhitzt. In a further embodiment of the invention, the desulphurized Flue gases in a regenerative tri-sector clean gas preheater on the one hand from the taken from the combustion chamber or between the secondary heating surfaces of the steam generator Flue gases and, on the other hand, reheated by the flue gases behind the denitrification system. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden folgende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik erzielt: 1) Rauchgaszirkulation zur primären NOx-Minderung. The measures according to the invention provide the following advantages over the prior art achieves: 1) Flue gas circulation for primary NOx reduction. 2) Inertisierung der Mühlen und Kohlenstaubleitungen, dadurch Vermeiden von Mühlenbränden und Verpuffungen.2) Inerting the mills and coal dust pipes, thereby avoiding them of mill fires and deflagrations. 3) Gegebenenfalls Verzicht auf Heißluft zur Mahltrocknung und damit die Möglichkeit zur Verwendung eines einfachen Luftvorwärmers.3) If necessary, waiver of hot air for grinding drying and thus the possibility of using a simple air preheater. 4) Wiederaufwärmung der entschwefelten Rauchgase vor der Entstickungsanlage ohne die Verwendung von Fremd-Heizmitteln und dadurch Vereinfachung der Anlage und Einsparung der Kosten für die Fremd-Heizmittel.4) Reheating of the desulphurized flue gases upstream of the denitrification system without the use of external heating means and thereby simplification of the system and Saving of the costs for the external heating means. Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben. The invention is described, for example, with reference to the drawings. Die gleichen Bezugszeichen gelten für die F i g. l, 2 und 3. The same reference symbols apply to FIG. 1, 2 and 3. F i g. 1: Schematische Darstellung eines Dampferzeugers mit Steinkohlenstaubfeuerung und des Rauchgasweges bis zum Kamin unter Verwendung eines Regenerativ-Reingasvorwärmers. F i g. 1: Schematic representation of a steam generator with hard coal dust firing and the flue gas path to the chimney using a regenerative clean gas preheater.
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