DE3736727A1

DE3736727A1 - Kuehlturm mit einer rauchgasleitung

Info

Publication number: DE3736727A1
Application number: DE19873736727
Authority: DE
Inventors: Volker Dr Boekemeier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1987-10-29
Filing date: 1987-10-29
Publication date: 1989-05-11
Also published as: DE8717859U1; DE8717856U1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlturm, insbesondere für ein Dampfkraftwerk mit Rauchgasreinigung, mit einer Rauchgas leitung, die zum Einblasen von Rauchgas zwecks Vermischung des Rauchgases mit Kühlturmschwaden in den Külturm führende Auslässe aufweist.

Bei dem aus der DE-OS 35 09 542 bekannten Kühlturm der oben genannten Art wird das Rauchgas in eine Ringleitung geführt, die in einer horizontalen Ebene parallel zur Wand des Kühlturms verläuft. Von der Ringleitung, die bei einem Ausführungsbei spiel außerhalb des Kühlturmes angeordnet ist, führen eine ganze Reihe von Rohrstutzen, deren Länge mindestens das Vier fache des Durchmessers beträgt, als Auslässe in das Kühlturm innere. Die Rohrstutzen, deren Enden abgewinkelt sind, sind verstellbar, und zwar sowohl in der Höhenrichtung des Kühlturms als auch in der Seitenrichtung, damit eine Rotationsströmung angeregt werden kann. Außerdem soll aufgrund der Verstellbar keit der Rohrstutzen die kinetische Energie zur Erhöhung der Geschwindigkeit der aufsteigenden Kühlluft genutzt werden. So mit verläuft die Auslaßrichtung weitgehend vertikal.

Bei den Ausführungsbeispielen der DE-OS 35 09 542 sind vier Auslässe dargestellt. Im Hinblick auf eine feine Vermischung, zur deren Steigerung man schon gekrümmte Leitbleche, sogenannte Deltaflügel, vorgesehen hat, läßt die DE-OS 35 09 542 aber für die Praxis eher auf höhere Auslaßzahlen schließen. Alle diese Einbauten komplizieren jedoch den Kühlturm. Darüber hinaus sind sie störanfällig, weil die ständige feuchte Atmosphäre, die noch dazu säurehaltig sein kann, zu Korrosionserscheinungen führt.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, bei einem Kühlturm der eingangs genannten Art eine innige Vermischung auch ohne umfangreiche Einbauten im Inneren des Kühlturms zu erhalten. Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Rauchgasleitung höchstens zwei Auslässe aufweist, daß Auslässe das Rauchgas parallel zu Kühlturmeinbauten, vorzugsweise in annähernd horizontaler Richtung, in das Kühlturminnere führen, daß die Rauchgasleitung um höchstens das Dreifache ihres Durchmessers in das Kühlturminnere ragt und daß der Querschnitt der Auslässe so bemessen ist, daß die Austrittsgeschwindigkeit des Rauch gases annähernd so groß wie die Rauchgasgeschwindigkeit in der Rauchgasleitung ist.

Bei der Erfindung wird im Gegensatz zu allen bekannten Ein richtungen die Durchmischung nicht durch mechanische Mittel vorgenommen, d.h. nicht durch viele über den Kühlturmquer schnitt verteilte Auslaßöffnungen oder durch Leitbleche, son dern dadurch, daß das Rauchgas in Form eines Freistrahles mit großer Geschwindigkeit und dadurch mit einem hohen Impuls über den Kühlturmquerschnitt verteilt wird. Die Einleitung erfolgt dabei in praktisch horizontaler Richtung, so daß trotz der gewünschten hohen Strahlgeschwindigkeit vermieden wird, daß das Rauchgas ohne Vermischung die Kühlturmschwaden durchstößt und damit unvermischt aus dem Kühlturm austritt.

Die Rauchgasleitung kann vorteilhaft eine außerhalb des Kühl turms gelegenen Tropfenabscheider aufweisen. Damit gilt auch für den Tropfenabscheider, daß er von außen nicht korrosions gefährdet ist. Darüber hinaus steht er für erforderliche Reparaturarbeiten ohne weiteres zur Verfügung. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber einem aus der deutschen Offenlegungsschrift 34 33 707 bekannten Tropfenabscheider, der in der Kühlturmachse, und zwar in etwa der halben Höhe des Kühlturms untergebracht ist.

Der Auslaß kann zur Erzeugung eines in das Kühlturminnere ge richteten Freistrahls gerundet sein, um eine gute Ablösung ohne Wirbel zu erreichen. Die Auslaßöffung kann aber auch düsenähnlich ausgebildet sein. In jedem Falle kann die Aus laßrichtung des Rauchgases in bekannter Weise eine zur Kühl turmwand tangentiale Komponente aufweisen, um mit einer Rotationsströmung eine längere Bahn im Inneren des Kühlturms zu erreichen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der Zeich nung ein Ausführungsbeispiel für ein 200 MW Kohlekraftwerk be schrieben. Dabei zeigen die Figuren einen Kühlturm mit einer Rauchgasleitung in einem Vertikal- und einem Horizontalschnitt.

Der Kühlturm 1 hat eine Kühlturmwand 2, die z.B. in Form einer Betonschale ausgeführt ist und an der im Horizontalschnitt ge zeichneten Stelle einen Durchmesser von z.B. 60 m. Rechtwinklig zur Kühlturmwand 2 verläuft eine horizontale Rauchgasleitung 3, die von einer nicht dargestellten Rauchgasreinigungsanlage kommt. Die Leitung 3 ist eine zylindrische Rohrleitung mit einem Durchmesser d von 4 m. Sie kann z.B. aus Kunststoff bestehen. Das darin strömende Rauchgas (Reingas) ist durch einen Pfeil 4 angedeutet. Es hat eine Geschwindigkeit von ca. 15 m/sec. Die Rauchgasmenge beträgt 700000 m³/Std.

Vor der Kühlturmwand 1 liegt ein rechteckiger Tropfenabscheider 5, der einen quadratischen Querschnitt von 40 m² aufweist. Der Tropfenabscheider 5 ist mit einem in Strömungsrichtung sich erweiterenden Rohrstück 6 in die Leitung 3 eingefügt. Hinter dem Tropfenabscheider 5 wird der Querschnitt mit einer Ver jüngung 7 auf den zylindrischen Rohrquerschnitt mit 4 m Durch messer zurückgeführt, so daß das Rauchgas praktisch die gleiche Geschwindigkeit wie vor dem Tropfenabscheider 5 hat. Mit diesem Querschnitt führt parallel zu horizontalen Kühlturmeinbauten 8 ein Rohrstutzen 10 als Auslaß durch die Kühlturmschale 1.

Der Rohrstutzen 10 ragt mit einem abgewinkelten Bereich 11 um 5 m in das Kühlturminnere, d.h. um nur etwas mehr als den Durchmesser der Rauchgasleitung 3. Der Winkel 12 des Rohrstückes 11 gegenüber dem Rohrstück 10 beträgt etwa 30°. Damit erhält das aus der Öffnung 13 in Richtung des Pfeiles 14 als Freistrahl in das Kühlturminnere austretende Gas eine zur Kühlturmwand 2 tangentiale Komponente, die für eine Rotations strömung im Kühlturm sorgt (Fig. 2). Mit dieser Rotationsströ mung vermischt sich der durch gestrichelte Linien 15 dargestell te Strahl des Rauchgases der fast den gesamten Kühlturmdurch messer überstreicht, bei seinem Aufsteigen innig mit den Kühlturmschwaden 16, ohne daß dazu besondere Einbauten im Inneren des Kühlturms erforderlich wären.

Beim Ausführungsbeispiel ist nur ein einziger Auslaß 10 für die in den Kühlturm 1 führende Rauchgasleitung 3 vorgesehen. Bei großen Kühlturmdurchmessern und besonders großen Rauchgasmengen kann man auch zwei Auslässe vorsehen, falls eine Vergrößerung des Durchmessers der Rauchgasleitung 3 nicht ausreicht. Diese werden dann vorteilhaft von gegenüberliegenden Wandteilen mit derart abgewinkelten Rohrstücken 11 ausgeführt, so daß sich zwei nebeneinanderliegende, gegenläufig parallele Strahlen 15 im Inneren des Kühlturms ausbilden können. Ferner kann die Auslaßöffnung 13 durch eine Verjüngung des Rohrstückes 11 auch düsenähnlich ausgebildet werden, um eine Erhöhung der Strahl geschwindigkeit zu erhalten.

Claims

1. Kühlturm, insbesondere für ein Dampfkraftwerk mit Rauch gasreinigung, mit einer Rauchgasleitung, die zum Einblasen von Rauchgas zwecks Vermischung des Rauchgases mit Kühlturmschwaden in den Kühlturm führende Auslässe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgasleitung (3) höchstens zwei Auslässe (10) aufweist, daß die Auslässe 10 das Rauchgas (4) parallel zu Kühlturmeinbauten (8), vorzugsweise in annähernd horizontaler Richtung in das Kühlturminnere führen, daß die Rauchgasleitung (3) um höchstens das Dreifache ihres Durchmessers (d) in das Kühlturminnere ragt und daß der Quer schnitt der Auslässe (10) so bemessen ist, daß die Austritts geschwindigkeit des Rauchgases annähernd so groß wie die Rauchgasgeschwindigkeit in der Rauchgasleitung (3) ist.

2. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß im Zuge der die Rauchgasleitung (3) ein außerhalb des Kühlturms (1) gelegener Tropfenabscheider (5) angeordnet ist.

3. Kühlturm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (10) einen in das Innere des Kühlturms gerichteten Freistrahl (15) ergibt.

4. Kühlturm nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßrichtung (14) des Rauchgases in bekannter Weise eine zur Kühlturmwand (2) tangentiale Komponente aufweist.

5. Kühlturm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (13) düsenähnlich ausgebildet ist.