DE2613205C2

DE2613205C2 - Verfahren zum Reinigen von Rauchgasen

Info

Publication number: DE2613205C2
Application number: DE19762613205
Authority: DE
Inventors: Hannes Dipl.-Ing. Kneissl; Alexander Dipl.-Ing. 6600 Saarbrücken Uebbing
Original assignee: Saarbergwerke AG
Current assignee: Saarbergwerke AG
Priority date: 1976-03-27
Filing date: 1976-03-27
Publication date: 1987-04-02
Also published as: DE2613205A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen der Rauchgase eines Kraftwerkes, dessen Abwärme über einen Wasserkreislauf abgeführt und in der Wärmetauschzone eines Kühlturmes an im Kühlturm strömende Kühlluft abgegeben wird.
Bei der Verbrennung von Kohle oder anderen Brennstoffen in Kraftwerken entstehen Rauchgase, die mit Schadstoffen wie Staub, Ruß, Schwefeloxiden, Fluorverbindungen und Stickoxiden verunreinigt sind, welche, falls sie ungereinigt in die Atmosphäre gelangen, zu einer erheblichen Umweltbelastung führen können. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bekannt, die Rauchgase vor dem Ableiten in die Atmosphäre in einer Waschzone einer Naßreinigung mit Wasser als Waschmittel zu unterziehen. Aufgrund des hierfür erforderlichen Wasserkreislaufes und der Waschzone mit allen Nebenanlagen wie Pumpen, Ventile usw. erfordert dies jedoch einen hohen zusätzlichen Investitionsaufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Investitionsaufwand zur Reinigung der Rauchgase eines Kraftwerkes zu verringern.
Bei einem Kraftwerk der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rauchgase in der Wärmetauschzone des Kühlturms in Kontakt mit dem Kreislaufwasser gebracht werden.
Die Waschung der Rauchgase erfolgt demnach unmittelbar im Zuge dieses Wärmeaustausches zwischen Kühlwasser und Kühlluft, in dem die Rauchgase zusammen mit der Kühlluft mit dem Kühlwasser in innigen Kontakt gebracht werden. Hierbei werden die im Rauchgas vorhandenen Verunreinigungen von der Waschflüssigkeit weitgehend absorbiert, so daß die nunmehr gereinigten Rauchgase ohne zusätzliche Umweltbelastung zusammen mit der Kühlluft an die Atmosphäre abgegeben werden können.
Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise läßt sich der Investitions- und somit Kostenaufwand zur Reinigung der Rauchgase eines Kraftwerkes erheblich verringern, da einerseits die aufwendige Installation eines eigenen, nur der Rauchgaswäsche dienenden Wasserkreislaufes und andererseits der sonst notwendige teuere Rauchgaskamin zur separaten Ableitung der gereinigten Rauchgase in die Atmosphäre entfallen.
Die Waschung der Rauchgase erfolgt zweckmäßigerweise im unteren Teil des Kühlturmes. Die Rauchgase werden zusammen mit der Kühlluft dem herabrieselnden Kühlwasser entgegengeführt, wobei die im unteren Teil eines Kühlturmes vorgesehenen mechanischen Einbauten zur Verbesserung des Wärmeaustausches zwischen herabrieselndem Kühlwasser und aufsteigender Kühlluft sich positiv auch auf den Stoffaustausch zwischen Kühlwasser und Rauchgasen auswirken. Mit dem für die Wiederabkühlung des Kühlwassers vorgesehenen Teil des Kühlturmes steht somit auch eine für Stoffaustauschvorgänge hochwirksame Vorrichtung zur Verfügung, die, wie erfindungsgemäß erkannt wurde, sich in vorteilhafter Weise zur Reinigung der Rauchgase des Kraftwerkes verwenden läßt.
Um zu verhindern, daß im Zuge der Auswaschung der Rauchgase das Kühlwasser angewärmt wird, erweist es sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung als zweckmäßig, die im Wärmeaustausch mit Verbrennungsluft bereits auf etwa 165°C abgekühlten Rauchgase vor der Reinigung weiter auf etwa Umgebungstemperatur abzukühlen.
Weitere Erläuterungen zu der Erfindung sind dem in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
Gemäß der Figur, die sich auf ein Dampfkraftwerk bezieht, wird hochgespannter Wasserdampf aus einem Kessel 1 abgezogen, in einer mit einem Generator 3 gekoppelten Turbine 2 arbeitsleistend entspannt und in einem Kondensator 4 im Wärmeaustausch mit Kühlwasser kondensiert. Das im Kondensator 4 anfallende Wasser wird mittels einer Pumpe 5 zunächst in einen Speisewasserbehälter 6 und dann mittels einer weiteren Pumpe 7 erneut in den Kessel 1 gefördert.
Die im Kondensator 4 anfallende Abwärme wird an Kühlwasser abgegeben, welches über eine Leitung 8 mit einer Temperatur von etwa 22°C dem Kondensator zugeführt und über eine Leitung 9 mit einer Temperatur von etwa 30°C aus diesem abgezogen wird. Die erneute Abkühlung des Kühlwassers auf etwa 22°C erfolgt in einem nur schematisch dargestellten Kühlturm 10 im direkten Wärmeaustausch mit Umgebungsluft, welche dem unteren Bereich des Kühlturmes über Öffnungen 11 zuströmt und diesen in Pfeilrichtung 12 wieder verläßt. Das Kühlwasser durchströmt den unteren Bereich des Kühlturmes 10 von oben nach unten, kühlt sich hierbei ab und wird dann über eine Pumpe 13 und die Leitung 8 erneut dem Kondensator 4 zugeleitet. Durch die Wärmeaustauschfläche vergrößernde Einbauten 14 wird der Wärmeaustausch zwischen Kühlwasser und Luft verbessert.
Die Dampferzeugung im Kessel 1 erfolgt durch Verbrennung von Kohle, welche über eine Leitung 15 in den Feuerraum gefördert wird. Die bei der Verbrennung anfallenden Rauchgase, die mit Schadstoffen, wie Staub, Ruß, Schwefeloxiden, Fluorverbindungen und Stickoxiden verunreinigt sind, werden über eine Leitung 16 aus dem Kessel 1 abgezogen und in einem Wärmeaustauscher 17 gegen Verbrennungsluft zunächst auf etwa 165°C abgekühlt.
Nach einer weiteren Abkühlung im Wärmeaustauscher 18 auf etwa Umgebungstemperatur werden die Rauchgase dann über eine Leitung 19 ebenfalls in den unteren Bereich des Kühlturmes 10 eingeführt und nunmehr zusammen mit der Kühlluft mit dem herabrieselnden Kühlwasser in innigen Kontakt gebracht. Hierbei findet ein intensiver Stoffaustausch zwischen Rauchgas und Kühlwasser statt, bei dem nahezu alle im Rauchgas enthaltenen Verunreinigungen von dem Kühlwasser absorbiert werden, so daß das nunmehr weitgehend gereinigte Rauchgas ohne zusätzliche Umweltbelastung zusammen mit der Kühlluft in Pfeilrichtung 12 aus dem Kühlturm 10 in die Atmosphäre abgegeben werden kann.
Die während der Wäsche in das Kühlwasser übergewechselten Schadstoffe können in einer Zerlegungseinheit 20 zumindest teilweise wieder aus diesem abgetrennt werden. Falls das Rauchgas große Mengen an Schwefeloxiden enthält, was zur Bildung von schwefeliger Säure im Kühlwasser führt, kann diese innerhalb der Zerlegungseinheit 20 zu Schwefelsäure aufoxidiert und durch Zugabe beispielsweise von Calcium-Ionen in Form von Calciumsulfat aus dem Kühlwasser abgetrennt werden.

Claims

1. Verfahren zum Reinigen der Rauchgase eines Kraftwerkes, dessen Abwärme über einen Wasserkreislauf abgeführt und in der Wärmetauschzone eines Kühlturmes an im Kühlturm strömende Kühlluft abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgase in der Wärmetauschzone des Kühlturms in Kontakt mit dem Kreislaufwasser gebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgase zusammen mit der Kühlluft dem unteren Bereich des Kühlturms zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgase vor der Wäsche auf Umgebungstemperatur abgekühlt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der absorbierten Schadstoffe ständig aus dem Kühlwasser abgetrennt wird.