DE9406776U1 - Vorrichtung zur Verminderung der Bildung von sauren Partikeln und von Korrosion an regenerativen Wärmeaustauschern in Rauchgasentschwefelungsanlagen - Google Patents
Vorrichtung zur Verminderung der Bildung von sauren Partikeln und von Korrosion an regenerativen Wärmeaustauschern in RauchgasentschwefelungsanlagenInfo
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Description
1. GAB Gesellschaft für Anlagenbau und Betriebsrationalisierung, Gutenberstraße 51, 28865 Lilienthal
2. Matthias Meierer, Talstraße 46, 68259 Mannheim
"Vorrichtung zur Verminderung der Bildung von sauren Partikeln und von Korrosion an regenerativen Wärmeaustauschern
in Rauchgasentschwefelungsanlagen"
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verminderung der Korrosion an regenerativen Gaswärmeaustauschern in
Rauchgasentschwefelungsanlagen von fossil befeuerten Kraftwerken.
Regenerative Gaswärmeaustauscher werden in fossil befeuerten Kraftwerksanlagen zur Rauchgaswiederaufheizung eingesetzt. Die Notwendigkeit der Wiederaufheizung von Rauchgasen nach der nassen Entschwefelung ergibt sich aus der
Verordnung über Großfeuerungsanlagen. Dort ist in § 29
festgelegt, daß die Temperatur der Rauchgase an der Schornsteinmündung mindestens 72°C betragen muß. In fossil
befeuerten Kraftwerken mit der rauchgasseitigen Schaltung
2827
Bremen:
HoUenU« 32, D-28209 Bremen
Poaf. IO 71 27, D-28071 Bremen Telephon (04 21) 3 40 90
TeIeIlX (04 21)3 49 17 68
Poaf. IO 71 27, D-28071 Bremen Telephon (04 21) 3 40 90
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D-10719 Beriin
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Niemannsweg D-24105 Kiel
j . 31) 8 40
Telefax (04 31) 8 40
/nöRDI
BOEHMERT & BOEHMEKi/nöRDEmInN ^JPAjeSTWRR
"Dampferzeuger/Rauchgasentstickung (DeNOx nach dem SCR-Verfahren)/regenerativer
Gaswärmeaustauscher/Rauchgasentschwefelungsanlage/regenerativer
Gaswärmeaustauscher/Kamin" kommt es infolge der Konversion von SO2 zu SO3 in der
SCR-DeNOx-AnIage zu einem erhöhten Eintrag von SO3 in die
nachgeschalteten Anlagenteile. Im regenerativen Gaswärmeaustauscher ergibt sich als Folge von Säuretaupunktunterschreitung
, bei der SO3 zu H2SO4 kondensiert, Niedertemperaturkorrosion.
Aus den dabei entstehenden Korrosionsprodukten, den kondensierenden Säuren und den im Rauchgas
enthaltenden Feststoffen (Flugasche, Gips) bilden sich Beläge an den Heizblechen. Dies führt zu einem verschmutzungsbedingten
Druckverlustanstieg. Das macht kostenintensive Reparatur- und Instandhaltungsarbeiten sowie Reinigungs-
und Spülvorgänge notwendig. Die darüber hinaus auftretenden Immissionsprobleme (insbesondere Lackschäden an
Fahrzeugen) resultieren aus der Bildung von sauren Partikeln, die sich wie folgt ergeben: Die Konzentration von SO3
im Reingas zum Kamin resultiert aus SO3-Abscheidung in der
Rauchgasentschwefelungsanlage und dem Schwefelsäuretransport ("Transfer") von der Rohgas- auf die Reingasseite im
regenerativen Gaswärmeaustauscher. Bei sehr geringen Staubbeladungen von etwa 5 mg/m3 der Rohgase vor dem regenerativen
Gaswärmeaustauscher genügen SO3-Konzentrationen von etwa 1 mg/m3 im Reingas hinter dem regenerativen Gaswärmeaustauscher,
um merkliche Mengen an sauren Belegen in den Reingaskanälen zu bilden. Zwangsläufig kommt es daher
bei bestimmten Betriebszuständen (z.B. Vorbelüftung des Dampferzeugers, Inbetriebnahme des regenerativen Gaswärmeaustauschers,
Laststeigerungen) zur Emission von sauren Partikeln oder Tropfen mit schädlicher Wirkung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Korrosion an regenerativen Gaswärmeaustauschern in Rauchgasentschwefe-
BOEHMERT &
lungsanlagen von fossil befeuerten Kraftwerken und die
Emission von sauren Partikeln und Tropfen deutlich zu reduzieren.
Emission von sauren Partikeln und Tropfen deutlich zu reduzieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung
gelöst, die eine Einrichtung zum Eindüsen von einem in
einer Rauchgasentschwefelungsanlage als Haupt-Absorptionsmittel verwendeten Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel ohne weitere Aufbereitung oder Behandlung in die
noch nicht entschwefelten Rauchgase (Rohgase) vor dem regenerativen Gaswärmeaustauscher umfaßt.
einer Rauchgasentschwefelungsanlage als Haupt-Absorptionsmittel verwendeten Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel ohne weitere Aufbereitung oder Behandlung in die
noch nicht entschwefelten Rauchgase (Rohgase) vor dem regenerativen Gaswärmeaustauscher umfaßt.
Dabei kann vorgesehen sein, daß das Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel fest ist.
Das feste Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel kann Branntkalk (CaO), Kalkhydraht (Ca(OH)2), oder Dolomit sein.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, daß das Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel flüssig ist.
Das flüssige Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel
kann Kalkmilchsuspension sein.
kann Kalkmilchsuspension sein.
In einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird das Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel auf der Grundlage
von Messungen der S03-Konzentrationen im Bereich des regenerativen Gaswärmeaustauschers und stöchiometrischen
Berechnungen zur Neutralisationsreaktion dosiert.
Zweckmäßigerweise kann auch vorgesehen sein, daß das Neutralisations-
bzw. Alkalisierungsmittel in Abhängigkeit
von regelmäßigen visuellen Kontrollen der Heizbleche des regenerativen Gaswärmeaustauschers und dem zeitlichen Ver-
von regelmäßigen visuellen Kontrollen der Heizbleche des regenerativen Gaswärmeaustauschers und dem zeitlichen Ver-
BOEHMERT & BOEHMERT,"&Agr;^[{
lauf des rauchgasseitigen Druckverlustes über seine Heizbleche
dosiert wird.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch die Reaktion des SO3 mit dem eingedüsten Neutralisations- bzw.
Alkalisierungsmittel SO3 umgewandelt wird und nicht mehr im
regenerativen Gaswärmeaustauscher zu H2SO4 kondensieren
kann, was zur Korrosion und zur Bildung von sauren Partikeln und Tropfen führen würde.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung,
in der ein Ausführungsbeispiel anhand der schematischen Zeichnungen im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Fließbild eines herkömmlichen Rauchgassystems; und
Fig. 2 ein Fließbild einer Vorrichtung gemäß der Erfindung/
die mit einem regenerativen Gaswärmeaustauscher zusammenwirkt.
Wie Fig. 1 zeigt, werden Rauchgase aus einem Dampferzeuger 1 über einen Rauchgaskanal 2 zu einer SCR-DeNOx-AnIage 4
geleitet. Mittels eines Eindüsungssystems 3 wird Ammoniak
vor der DeNOx-Anlage zugegeben. In einem Luftvorwärmer 5
wird über einen Kanal 7 eintretende Verbrennungsluft durch Abkühlung der Rauchgase aufgeheizt und mittels eines Kanals
6 zum Dampferzeuger 1 geleitet. In einem Elektrofilter 8 abgeschiedene Flugasche wird über ein Austragesystem
9 abgeführt. Ein Kesselsaugzug 10 und ein Gebläse 15 leisten im vorliegenden Fall die Förderarbeit zur Überwindung
der rauchgasseitigen Druckverluste. In einem regenerativen Gaswärmeaustauscher 11 erfolgt die Wiederaufheizung der
BOEHMERT & BOEHMERT,
über einen Kanal 14 zugeführten gereinigten Rauchgase (Reingase), welche über einen Kanal 16 zu einem Kamin 17
geleitet werden. Die abgekühlten, noch nicht entschwefelten Rauchgase (Rohgase) strömen über einen Kanal 12 in den
Absorberturm 13 einer Rauchgasentschwefelungsanlage, in dem die Entschwefelung erfolgt. Als Absorptionsmittel wird
im vorliegenden Fall Kalkstein 18 eingesetzt. Alternativ zu diesem festen Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel
könnte z.B. Branntkalk CaO, Kalkhydrat Ca(OH)2 Magnesiumverbindungen
und/oder Dolomit, als flüssiges Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel z.B. eine Kalkmilchsuspension
verwendet werden.
In Fig. 2 ist ein vereinfachtes Fließbild eines regenerativen Gaswärmeaustauschers mit Kalksteindosierung sowie
Reinigungs- und Trocknungseinrichtung dargestellt. Die über einen Kanal 10' eintretenden Rohgase geben ihre Wärmeenergie
an Heizbleche 19 ab und strömen über den Kanal 12 in den Absorberturm 13 der Rauchgasentschwefelungsanlage.
Die über einen Kanal 15' eintretenden Reingase werden bei Durchströmung der Heizbleche 19 aufgeheizt und über
den Kanal 16 zum Kamin 17 geleitet. Im vorliegenden Fall ist ein regenerativer Gaswärmeaustauscher mit rotierenden
Reingaskanalhauben und feststehender Speichermasse dargestellt. Die Ausführungen gelten sinngemäß auch für regenerative
Gaswärmeaustauscher mit rotierender Speichermasse und ortsfesten Reingaskanälen. Über eine Rohrleitung 31
saugt ein Gebläse 32 Umgebungsluft an, welcher mittels einer Mengendosiereinrichtung 33 Kalkstein aus einem Silo
34 zugegeben wird. Das Kalkstein-Luftgemisch wird über eine Rohrleitung 36 und eine Eindüsungseinrichtung 37
gleichmäßig über den Rauchgaskanalquerschnitt verteilt. Die Heizbleche 19 können während des Normalbetriebes über
die Rohrleitung 20 mittels Druckluft oder Wasser gereinigt
BOEHMERT & BOEHMERT,
werden. Die anfallenden Spülwässer werden über einen Spülwasserauslaß
22 abgeführt. Zur Beschleunigung der Trocknung des regenerativen Gaswärmeaustauschers 11 nach einer
Spülung bei Stillstand der Anlage kann warme, trockene Luft über die Rohrleitung für Trocknungsluft 21 zugeführt
werden.
Die in der vorangehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung
können sowohl einzeln auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen
Ausführungsformen wesentlich sein.
BOEHMERT & BOEHMERT,'
| 1 | Dampferzeuger |
| 2 | Rauchgaskanal |
| 3 | Eindüsungssystem für Ammoniak |
| 4 | SCR-DeNOx-Anlage (Einstickungsanlage) |
| 5 | Luftvorwärmer |
| 6 | Kanal |
| 7 | Kanal |
| 8 | Elektrofilter |
| 9 | Austragesystem für Flugasche |
| 10 | Kesselsaugzug |
| 10' | Kanal |
| 11 | regenerat iver Gaswärmeaustauscher |
| 12 | Kanal |
| 13 | Absorberturm einer |
| RauchgasentSchwefelungsanlage | |
| 14 | Kanal |
| 15 | Gebläse |
| 15' | Kanal |
| 16 | Kanal |
| 17 | Kamin |
| 18 | Kalkstein |
| 19 | Heizbleche |
| 20 | Rohrleitung |
| 21 | Rohrleitung für Trocknungsluft |
| 22 | Spülwasserauslaß |
| 31 | Rohrleitung |
| 32 | Gebläse |
| 33 | Mengendosiereinrichtung |
| 34 | Silo |
| 36 | Rohrleitung |
| 37 | Eindüsungseinrichtung |
Claims (9)
1. GAB Gesellschaft für Anlagenbau und Betriebsrationalisierung, Gutenbergstraße 51, 28865 Lilienthal
2. Matthias Meierer, Talstraße 46, 68259 Mannheim
"Vorrichtung zur Verminderung der Bildung von sauren Partikeln und von Korrosion an regenerativen Wärmeaustauschern
in Rauchgasentschwefelungsanlagen"
Ansprüche
1. Vorrichtung zur Verminderung der Korrosion an regenerativen Gaswärmeaustauschern in Rauchgasentschwefelungsanlagen
von fossil befeuerten Kraftwerken, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Einrichtung zum Eindüsen
(37) von einem in einer Rauchgasentschwefelungsanlage als Haupt-Absorptionsmittel verwendeten Neutralisations-
bzw. Alkalisierungsmittel ohne weitere Aufbereitung oder Behandlung in die noch nicht entschwefelten Rauchgase
(Rohgase) vor dem regenerativen Gaswärmeaustauscher (11) umfaßt.
Bremen:
HoUertl!« 32, D-28209 Bremen
Portt 10 71 27, D-28071 Bremen
Portt 10 71 27, D-28071 Bremen
Berlin: München: Leipzig:
UhUndstnSe 173/174 Fnnz-Ioseph-StnBe 38 Philipp-Rosenthal-StraBe
D-I0719 Berlin D-eO*Ol*Mtwchen .**,." C
BOEHMERT & BOEHMERT, N^TFfDEMANfJ wnd
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel fest
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel Branntkalk
(CaO) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel Kalkhydrat
(Ca(OH)2) ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel eine
Magnesiumverbindung ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel Dolomit
ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel flüssig
ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel eine
Kalkmilchsuspension ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel
auf Grundlage von Messungen der S03-Konzentrationen im Bereich des regenerativen Gaswärmeaustauschers
(11) und stöchiometrischen Berechnungen zur Neutralisationsreaktion
dosiert wird.
BOEHMERT & BOEHMERT, &Ngr;&Ogr;&Kgr;&Ogr;&Bgr;&Mgr;&Lgr;&Ngr;&iacgr;" '' * **
-&Bgr;&Igr;&Ogr;. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Neutralisations- bzw. Alkalisierungsmittel in Abhängigkeit von regelmäßigen visuellen
Kontrollen der Heizbleche (19) des regenerativen Gaswärmeaustauschers (11) und dem zeitlichem Verlauf des
rauchgasseitigen Druckverlustes über seine Heizbleche (19) dosiert wird.
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|---|---|---|---|
| DE19949406776 DE9406776U1 (de) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | Vorrichtung zur Verminderung der Bildung von sauren Partikeln und von Korrosion an regenerativen Wärmeaustauschern in Rauchgasentschwefelungsanlagen |
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| DE19949406776 DE9406776U1 (de) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | Vorrichtung zur Verminderung der Bildung von sauren Partikeln und von Korrosion an regenerativen Wärmeaustauschern in Rauchgasentschwefelungsanlagen |
Publications (1)
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|---|---|
| DE9406776U1 true DE9406776U1 (de) | 1994-10-13 |
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ID=6907746
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19949406776 Expired - Lifetime DE9406776U1 (de) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | Vorrichtung zur Verminderung der Bildung von sauren Partikeln und von Korrosion an regenerativen Wärmeaustauschern in Rauchgasentschwefelungsanlagen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9406776U1 (de) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1994
- 1994-04-22 DE DE19949406776 patent/DE9406776U1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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