DE3301688C2 - Waschturm für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas - Google Patents

Abstract

Waschturm mit im wesentlichen zylindrischem Waschturmmantel für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas hinter einer Kesselfeuerung, insbesondere hinter einer Kraftwerkskesselfeuerung, - mit Rauchgaseintritt im Bereich des Waschturmunterteils, Rauchgasabzug im Bereich des Waschturmkopfes, Einrichtung für die Einführung einer Waschflüssigkeit und Waschflüssigkeitssumpf. Aus dem Waschflüssigkeitssumpf ist eine Suspension aus Kalziumsulfit und/oder Kalziumsulfat abziehbar. Im Waschturmkopf ist ein Wasserabscheider angeordnet. Der Wasserabscheider weist einen Kranz von Wasserabscheiderregistern aus jeweils einer Mehrzahl von mit Abstand hintereinander angeordneten Prallflächenabscheidern auf, die um ein freies Rauchgaseintrittszentrum in Sektoren angeordnet und in radialer Richtung von dem Rauchgas durchströmbar sind. An die Wasserabscheiderregister ist ein ringförmiger Abströmkanal für das Rauchgas angeschlossen, dessen Strömungsquerschnitt von dem dem Rauchgasabzug gegenüberliegenden Bereich zum Rauchgasabzug hin größer werdend ausgelegt ist. Abscheidungen von Kalziumsulfit und Kalziumsulfat auf den Prallflächen können bei einem solchen Waschturm verhindert werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen Waschturm mit zylindrischem Waschturmmantel für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas hinter einer Kesselfeuerung, mit Rauchgaseintritt im Bereich de-. Waschturmunterteils, Rauchgasabzug im Bereich des Waschturmkopfes, Einrichtung für die Einführung einer Waschflüssigkeit und Waschflüssigkeitssumpf, wobei im Waschturmkopf ein Wasserabscheider angeordnet ist, an dessen Mantel ein ringförmiger Abströmkanal für das Rauchgas radial angeschlossen ist

Bei einem bekannten Waschturm der beschriebenen Gattung (DE-OS 32 18 470) ist der Wasserabscheider im Waschturmkopf ein Drallabscheider. Das führt bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten des Rauchgases im Waschturmkopf zu Problemen, weil abgeschiedenes Wasser immer wieder mitgerissen wird und weil darüber hinaus sich auf den Abscheiderflächen ein Belag aus Kalziumsulfit und Kalziumsulfat bildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Waschturm so weiter auszubilden, daß abgeschiedene Waschflüssigkeit auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten des Rauchgases, nicht wieder mitgerissen wird und daß sich störender Belag aas Kalziumsulfit und Kalziumsulfat auf den Abscheiderflächen nicht bildet

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Wasserabscheider einen Kranz von Wasscrabscheiderregistern aus jeweils einer Mehrzahl von mit Abstand hintereinander angeordneten Prallflächenabscheidern aufweist, die um ein freies Rauchgaseintrittszentrum in Sektoren angeordnet sind, daß- an die Wasserabscheiderregister ein ringförmiger Abströmkanal das Rauchgas dessen Strömungsquerschnitt von dem dem Rauchgasabzug gegenüberliegenden Bereich zum Rauchgasabzug hin größer werdend ausgelegt ist angeschlossen ist — Die Erfindung geht von der Erkenntnis

i> aus, daß bei einem gattungsgemäßen Waschturm mit Prallflächenabscheidern gearbeitet werden kann, wenn diese wie angegeben in Sektoren angeordnet und folglich in radialer Richtung durchströmt werden. Die Erfindung nutzt die überraschende Tatsache, daß bei Anordnung einer Mehrzahl von Prallflächenabscheidern in den einzelnen Sektoren, die mit Abstand voneinander angeordnet sind, sich Strömung»- und Abschcidcrverhäknisse einstellen, die einerseits dazu führen, daß abgeschiedenes Wasser nicht wieder mitgerissen wird, die aber andererseits auch sicherstellen, daß Kalziumsulfat und Kalziumsulfit auf den Prallflächen nicht anwachsen. Besonders vorteilhaft wirkt sich dabei aus, daß zwischen den einzelnen Praiiflächenabscheidern prallflächenfreie Abstandzwischenräume vorhanden sind. Das gilt insbesondere dann, wenn die Prallflächenabscheider zickzack-förmige Prallflächen aufweisen, die in vertikalen Ebenen angeordnet sind.

Die Anzahl der Sektoren ist im Rahmen der Erfindung grundsätzlich beliebig. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die sich bewährt hai, ist dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang verteilt in zehn Sektoren zwischen Sektorentrenneinbauten zehn für gleichen Druckverlusi ausgelegte Wasserabscheiderregister angeordnet sind. Die Sektorentrenneinbauten können dabei zugleich als R.xchgaseinbaulen ausgeführt sein und funktionieren.

Bei üblichem Betrieb eines erfindungsgemäßen Waschturms im Rahmen einer Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas hinter einer Kesselfeuerung und insbesondere hinter einer Kraftwerkskesselfeuerung stellen sich im allgemeinen die Verhältnisse so ein, daß in dem Wasserabscheider eine sehr vollständige Abscheidung des von dem Rauchgas mitgeführten Wassers stattfindet. Diese Wasserabscheidung reicht aus, um zu

so verhindern, daß Kalziumsulfit und Kaliumsulfat 3uf den Prallflächen anwachsen. Im Rahmen der Erfindung liegt es jedoch vor und/oder hinter den Prallflächenabscheidern Sprühdüsen anzuordnen. Das kann einerseits bei normalem Waschturmbetrieb erfolgen, wobei durch das Eindüsen der Waschflüssigkeit im Bereich der Prallflächenabscheider zugleich ein Kondensationscffekt erreicht wird, andererseits aber auch die Prallflächcn abgewaschen werden. Ein entsprechender Waschvorgang kann aber auch gleichsam als Rückspülvorgang für die Prallflächen durchgeführt werden, wobei die entsprechenden Register über entsprechende Steucrklappcn auch außer Betrieb genommen werden können. Jedenfalls ist bei einem erfindungsgemäßen Waschturm sichergestellt, daß Kalziumsulfit und Kalziumsulfat auf den Prallflächen nicht festwachsen und eine sehr vollständige Wasserabscheidung erfolgt. Der Rauchgasabzug ist an den Mantel des Wasserabscheider zweckmäßig mit radialem Abgang angeschlossen. Er kann nach

r-

■it Prallflächeiabschneidem

33 Ol 688

unlcn geführt sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgeniäßcn Waschturm.

I·' i g. 2 in wesentlich vergrößertem Maßstab und mit weiteren konstruktiven Details den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach F i g. 1,

Fig.3 einen Schnitt in Richtung B-Bdurch den Gegenstand nach Fi g. 1 und

F i g. 4 in gegenüber der F i g. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt im Bereich von C aus dem Gegenstand nach Fig.3 mit weiteren, konstruktiven Details.

Der in den Figuren dargestellte Waschturm 1 besitzt einen zylindrischen Waschturmmantel 2 und ist für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas hinter einer Kesselfeuerung, insbesondere hinter einer Kraftwerkskesselfeuerung bestimmt Der Waschturm 1 besitzt einen Rauchgaseintritt 3 im Bereich des Waschturmuniericils la, einen Rauchgasabzug 4 im Bereich des Waschturmkopfes 16. eine Einrichtung 5 für die Einführung einer Waschflüssigkeit und einen Waschflüssigkeitssumpf 6. Aus dem Waschflüssigkeitssumpf 6 ist eine Suspension aus Kalziumsulfit und/oder Kalziumsulfat abziehbar. Im Waschturmkopf \b ist ein Wasserabscheider 7 angeordnet, an dessen Mantel 8 ein ringförmiger Abströmkanal 16 für das Rauchgas radial angeschlossen ist Man erkennt in der Fig. 1 auch Einrichtungen für die Zuführung von Luftsauerstoff bzw. von Additiven in den Waschflüssigkeitssumpf 6. Der Waschturmbereich oberhalb des Waschflüssigkeitssumpf es 6 arbeitet als Absorptionsbereich. Aus dem Waschflüssigkeitssumpf 6 ist eine Suspension aus Kalziumsulfit und/oder Kalziumsulfat abziehbar. Der Waschflüssigkeitssumpf 6 besitzt einen horizontalen Rost 9 von Luftsauerstoffzuführungslcitungen 10, der eine Oxidationszone O oberhalb des Rostes ? und eine Reaktionszone R unterhalb des Rostes 9 trennt Unterhalb des Rostes 9 sind auch die Einrichtungen 11 für die Zugabe von Additiven angeordnet. Die Luftsauerstoffzuführungsleitungen des Rostes 9 bestehen aus einer Mehrzahl von parallelen, nach unten offenen Hauben 10. Diese weisen nach oben offene Luftsacerstoffaustrittsbohrunges auf. Der Abstand /.wischen den Hauben 10 ist unter Berücksichtigung der einer Waschflüssigkeitsrückführung zuströmenden Waschflüssigkeit so gewählt, daß eine Rückströmung von der Reaktionszone R zur Oxidationszone O hin nicht stattfindet. In den Rinnen 10 befindet sich ein Luftsauerstoffpolster 12, so daß Waschflüssigkeit aus der Oxidationszone Oin die Reaktionszone R nicht »hineinregnen« kann.

In dem Waschturm 1 wird, wie üblich in der Adsorplionszonc aus dem Schwefeldioxid bzw. Schwefeltrioxid der Rauchgase unter Zugabe der erwähnten Additive in Abhängigkeit vom ph-Wert der Waschflüssigkeit und in Abhängigkeit vom Restsauerstoffgehalt der Rauchgase primär Sulfit gebildet Dieses Sulfit wird in der Oxidalionszone O in Sulfat überführt. Das geschieht in der definierten Oxidationszone O im Waschflüssigkeitssumpf 6 des Waschturms. Eine Veränderung des ph-Wortes durch Zugabe von Schwefelsäure ist nicht erforderlich. Zweckmäßigerweise erfolgt die Oxidation des Sulfits bei einem ph-Wert unterhalb von 7, vorzugsweise /wischen 4 bis 6,5. Ciise Oxidation geschieht in der Oxidationszone O durch den zugeführten Sauerstoff und führt zu Kalziumsulfat. In der Reaktionszone R erfolgt dann eine Ausfällung von Gips durch Erhöhung des ph-Wertes infolge Additivzugabe, so daß aus dem Waschflüssigkeitssumpf 6 ein Gemisch mit sehr hohem Gehalt an Kalziumsulfat abgezogen werden kann, welches ohne weiteres als Gips eingesetzt oder weiterverarbeitet werden kann.

Insbesondere aus den Fig.2 und 4 entnimmt man, wie der Wasserabscheider 7 im einzelnen ausgebildet ist Man erkennt daß der Wasserabscheider 7 einen Kranz von Wasserabscheiderregistern 13 aus jeweils einer Mehrzahl von mit Abstand hintereinander angeordneten Prallflächenabscheidern 14 aufweist, die um ein freies Rauchgaseintrittszentrum 15 in Sektoren an geordnet und in radialer Richtung von dem Rauchgas durchströmbar sind. An die Wasserabscheiderregister 13 ist der ringförmige Abströmkanal 16 für das Rauchgas, dessen Strömungsquerschnitt von dem dem Rauchgasabzug 4 gegenüberliegenden Bereich zum Rauch- gasabzug 4 hin größer werdend ausgelegt ist, angeschlossen. Das ist in F i g. 3 übertrieben dargestellt worden.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der F i g. 1 und 4 entnimmt man, daß die Prallflächenabscheider 14 im Radialschnitt bezogen auf den Waschturm, zick-zackförmigc Prallflächen 17 aufweisen, die in vertikalen Ebenen angeordnet sind und abgeschiedenes Wasser nach unten abführen. Ober den Umfang verteilt sind im Ausführungsbeispiel zehn Sektoren 18 zwischen Sektoren- trenneinbauten 19 und folglich auch zehn für gleichen Druckverlust ausgelegte Wasserabscheiderregister 13 angeordnet. Die Sektorentrenneinbauten 19 funktionieren zugleich als Rauchgasleiteinbauten.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Aus-

führungsform der Erfindung befinden sich vor und/oder hinter den Prallflächenabscheidern 14 Sprühdüsen 20, mit denen Waschflüssigkeit auf die Prallflächen 17 aufsprühbar ist Insoweit wird insbesondere auf die F i g. 2 verwiesen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

33 Ol 688 Patentansprüche:

1. Waschturm mit zylindrischem Waschturmmantel für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas hinter einer Kesselfeuerung, mit Rauchgaseintritt im Bereich des Waschturmunterteils, Rauchgasabzug im Bereich des Waschturmkopfes, Einrichtung für die Einführung einer Waschflüssigkeit und Waschflüssigkeitssumpf, wobei im Waschturmkopf ein Wasserabscheider/ahgeordnet ist, an dessen Mantel ein ringförmiger Abströmkanal für das Rauchgas radial angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserabscheider (7) einen Kranz von Wasserabscheideregistern (13) aus jeweils einer Mehrzahl von mit Abstand hintereinander angeordneten Prallflächenabscheidern (14) aufweist, die um ein freies Rauchgaseintrittszentrum (15) in Sektoren (18) angeordnet sind, daß an die Wasserabscheiderregister (13) ein ringförmiger AbströmkaKsi (16) für das Rauchgas, dessen Strömungsquerschnitt von dem dem Rauchgasabzug (4) gegenüberliegenden Bereich zum Rauchgasabzug (4) hin größer werdend ausgelegt ist, angeschlossen ist

2. Waschturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallflächenabscheider (14) zickzack-förmige Prallflächen (17) aufweisen, die in vertikalen Ebenen angeordnet sind.

3. Waschturm nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang verteilt in zehn Sektoren (18) zwischen Sektorentrenneinbauten. (19) zehn für gleichen Druckverlust ausgelegte Wasserabscheiderregister (13) angeordnet sind.

4. Waschturm nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektorentrenneinbauten (19) zugleich als Rauchgasleiteinbauten ausgeführt sind.

5. Waschturm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder hinter den Prallflächenabscheidern (14) Sprühdüsen (20) angeordnet sind.