DE3634126A1 - Waschturm mit einem waschturmmantel fuer eine anlage zur entschwefelung von rauchgas - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Waschturm für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas hinter einer Feuerung, insbesondere hinter einer Kraftwerkskesselfeuerung, mit einem Waschturmmantel, einem Rauchgaseintritt, einem Rauchgasabzug im Bereich des Waschturmkopfes, einer Einrichtung zur Einführung einer Waschflüssigkeit und einem Flüssigkeitssumpf, wobei in dem Waschturm mindestens ein Prallflächentröpfchenabscheider mit sich in vertikaler Richtung erstreckenden Prallwänden für horizontale Gasströmung angeordnet ist, der das abgeschiedene Wasser nach unten abführt.

Ein solcher Waschturm ist aus der DE-OS 34 10 110 bekannt. Im Waschturmkopf ist ein einziger Prallflächentröpfchenabscheider mit sich in vertikaler Richtung erstreckenden Profilwänden vorgesehen. Durch eine strömungstechnische Formgebung der vorzugsweise gekrümmten Profilwände erfolgt das Abscheiden der Tropfen aufgrund des Trägheitsprinzips an den Prallwänden. Bei Verwendung eines einzigen Prallflächentröpfchenabscheiders für horizontale Gasströmung besteht die Gefahr, daß die Flüssigkeit in dem Tröpfchenabscheider nicht in ausreichendem Maße abgeschieden, sondern ein großer Teil der Tröpfchen mitgerissen wird und zu einem funktionsstörenden Belag auf den dem Waschturm nachgeschalteten Aggregaten führt. Z. B. kann sich bei Verwendung einer calciumhaltigen Waschflüssigkeit ein Belag aus Calciumsulfit und/oder Calciumsulfat auf den Wärmetauscherpaketen von Drehwärmetauschern und auf den Wänden der nachgeschalteten Rauchgaskanäle absetzen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Abscheidegrad im Waschturm zu verbessern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem Waschturmkopf in Strömungsrichtung des Rauchgases gesehen dem als Feinabscheider dienenden ersten Prallflächentröpfchenabscheider ein als Grobabscheider dienender Prallflächentröpfchenabscheider mit sich in horizontaler Richtung erstreckenden Prallwänden für vertikale Rauchgasströmung vorgeschaltet ist.

Aufgrund des Tröpfchenspektrums der vom Rauchgas aus dem Waschbereich des Waschturmes mitgerissenen Tröpfchen im Rauchgas werden in dem Prallflächentröpfchenabscheider mit sich in horizontaler erstreckenden Prallwänden die größeren Tröpfchen abgeschieden und fallen zum Wäschersumpf zurück. Das den Grobabscheider verlassende Rauchgas ist nunmehr nur noch mit Feinanteilen von Tröpfchen behaftet und wird umgelenkt und durchströmt den Feinabscheider in horizontaler Richtung. Dabei wird dafür Sorge getragen, daß die in dem Feinabscheider nach unten abgeführte Flüssigkeit nicht auf den Grobabscheider zurückfällt.

Obwohl auch geradflächige und vorzugsweise profilierte Prallwände zum Einsatz kommen können, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Prallwände gekrümmte Profilwände sind.

Bei einem Grobabscheider werden die Tropfen durch geeignete Rippen auf der Oberfläche der Profilwände zu Strähnen zusammengeführt und anschließend nach unten aus dem Abscheider abgeleitet.

Beim Feinabscheider erfolgt durch eine strömungstechnisch günstige Formgebung der gekrümmten Profile das Abscheiden der Tropfen aufgrund des Trägheitsprinzips an den Profilwänden. Die Profile tragen vorzugsweise am äußeren Krümmungsscheitel sogenannte Hauptabführnasen. Die inneren Krümmungen des Abscheidekanales sind mit einer Reihe kleinerer Nasen zur zusätzlichen Flüssigkeitsabführung versehen.

Wenn der Waschturm wie bei der DE-OS 34 10 110 mit einem im wesentlichen zylindrischen Waschturmmantel versehen ist, bei dem dem Prallflächentröpfchenabscheider für horizonale Gasströmung ein Rauchgaszentrum und ein außen liegender Rauchgaskanal zugeordnet ist, ist es im Falle der vorliegenden Erfindung besonders zweckmäßig, daß der Grobabscheider im wesentlichen zylinderartig ausgebildet ist, und das aus dem Grobabscheider austretende Rauchgas in den Rauchgaskanal eintritt und nach Umlenkung den Feinabscheider radial nach innen durchströmt und aus dem Rauchgaszentrum nach oben abströmt.

Ein etwas einfacherer Aufbau, der insbesondere produktionsfreundlich ist, wird dadurch erreicht, daß der Waschturmmantel im wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist, und der Grobabscheider im wesentlichen ebenfalls quaderförmig ausgebildet ist, und der Feinabscheider zwei unter Ausbildung einer Austrittskammer auf Abstand angeordnete Abscheiderbänke aufweist, die sich unter Ausbildung zweier Eintrittsteilkammern mit Abstand von zwei gegenüber liegenden Wänden des Waschturmmantels zwischen den anderen beiden gegenüberliegenden Wänden erstrecken und die längs ihren unteren Enden durch eine Auffangwanne miteinander verbunden sind derart, daß das aus dem Grobabscheider austretende Rauchgas in die Eintrittsteilkammer einströmt, durch die Abscheiderbänke in die Austrittskammer einströmt und aus dieser nach oben abströmt, wobei das in den Abscheiderbänken abgeschiedene Wasser aufgefangen wird.

Aus der DE-OD 34 10 110 ist es bekannt Prallflächenabscheidern Sprühdüsen zuzuordnen, mit denen Spülflüssigkeit auf die Prallwände aufsprühbar ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Waschturm ist vorgesehen, daß der Eintritts- und der Austrittsfläche des Grobabscheiders Sprüheinrichtungen zugeordnet sind.

Weiterhin ist vorgesehen, daß den Eintrittsflächen des Feinabscheiders Sprüheinrichtungen zugeordnet sind. Das für die Reinhaltung und Säuberung des Feinabscheiders erforderliche und in bestimmten Zyklen eingedüste Wasser wird durch die Wanne aufgefangen und abgeführt und somit dem Rauchgasstrom entzogen, wobei die Wanne das nach unten abgeleitete Wasser sowohl im Bereich der Eintritts- als auch der Austrittskammer auffängt. Das Wasser kann nach außen abgeführt werden und gegebenenfalls nach Bevorratung in einem Vorlagebehälter in den Waschkreislauf zurückgeführt werden.

Bei den Tröpfchenabscheidern ist es zweckmäßig, daß die Tröpfchenabscheider je nach erforderlichem Wirkungsgrad beim Abscheiden der Tröpfchen ein- oder mehrlagig ausgeführt sind, d. h. in Abhängigkeit von dem Resttropfengehalt in dem den Waschturm verlassenden Rauchgas.

Eine Ausführungsform der Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Waschturm,

Fig. 1 einen vergrößerten Teilschnitt durch den Waschturmkopf von Fig. 1,

Fig. 3 einen horizontalen Querschnitt durch Fig. 2 in Blickrichtung der Pfeile III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen vertikalen Teilquerschnitt durch die sich horizontal erstreckenden Prallwände des Grobabscheiders und

Fig. 5 einen Horizontalteilquerschnitt durch die sich vertikal erstreckenden Prallwände des Feinabscheiders.

Der in der Fig. 1 dargestellte Waschturm (1) besitzt einen im wesentlichen quaderförmigen Waschturmmantel (2). Der Waschturm (1) weist weiterhin einen Rauchgaseintritt (3) im Bereich des Waschturmunterteiles (1 a) einen Rauchgasabzug (4) im Bereich des Waschturmkopfes (1 b), eine Einrichtung (5) für die Einführung einer Waschflüssigkeit und einen Flüssigkeitssumpf (6) auf, wobei die Waschflüssigkeit vorzugsweise im Kreislauf geführt wird. Aus dem Flüssigkeitssumpf (6) ist eine Suspension aus Calciumsulfit und/oder Calciumsulfat abziehbar, wenn über die Einrichtung (5) eine calciumhaltige Waschflüssigkeit zugeführt wird. Oberhalb der Einrichtung (5) für die Einführung der Waschflüssigkeit ist ein Grobabscheider (7) und oberhalb des Grobabscheiders (7) ein Feinabscheider (8) angeordnet, die nunmehr anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert werden sollen.

Der Grobabscheider (7) erstreckt sich horizontal quer durch den Waschturmmantel (2) und besteht aus einer Vielzahl von sich horizontal erstreckenden gekrümmten Profilwänden (9), auf deren Oberfläche Rippen (9 a) vorgesehen sind. Von unten treten die mit Tröpfchen beladenen Rauchgase in die einzelnen Kanäle ein, und durch Umlenkung mit Hilfe der gekrümmten Prallflächen erfolgt die Abscheidung der Flüssigkeitströpfchen an den Prallwänden. Durch die Rippen (9 a) auf der Oberfläche werden die Tropfen zu Strähnen zusammengeführt und anschließend nach unten aus dem Abscheider abgeleitet.

Der Unterseite und der Oberseite des Grobabscheiders (7) sind Reinigungsdüsen (10 a) bzw. (10 b) zugeordnet, die mit Spülwasser beaufschlagbar sind.

Oberhalb der Spüleinrichtung (10 b) ist in einem gewissen Abstand der Feinabscheider (8) in Form zweier auf Abstand voneinander und von gegenüberliegenden Seitenwänden (2 a) und (2 b) des Waschturmmantels angeordneter Abscheiderbänke (8 a) und (8 b) vorgesehen, wobei sich die Bänke (8 a) und (8 b) zwischen den anderen beiden gegenüberliegenden Wänden (2 c) und (2 d) des Waschturmes erstrecken. Die einzelne Abscheiderbank (8 a) bzw. (8 b) besteht aus einer Vielzahl von sich vertikal erstreckenden gekrümmten Profilwänden (11). An den unteren Enden sind die Abscheiderbänke (8 a) und (8 b) durch eine Auffangwanne (12) miteinander verbunden, die sich auch über die Eintrittsflächen der Abscheiderbänke (8 a) und (8 b) hinaus erstreckt, wie dies aus der Fig. 2 ersichtlich ist. Den Eintrittsflächen der beiden Abscheiderbänke (8 a) und (8 b) sind Spüleinrichtungen (13 a) und (13 b) zugeordnet.

Zwischen den Wänden (2 a) und (2 b) und den Eintrittsflächen der Abscheiderbänke (8 a) bzw. (8 b) wird eine nach oben hin geschlossene Eintrittskammer (14) mit zwei Teilkammern (14 a) bzw. (14 b) begrenzt. Der Wanne (12) sind Flüssigkeitsabläufe (12 a) bzw. (12 b) zugeordnet, die das an der Eintrittsfläche der Abscheiderbänke (8 a) und (8 b) bzw. das an der Austrittsfläche abgeschiedene Wasser abführen.

Die Profilwände (11) tragen am äußeren Krümmungsscheitel sogenannte Hauptabführnasen (11 a) und die inneren Krümmungen des Abscheidekanales sind mit kleineren Nasen (12 a) zur zusätzlichen Flüssigkeitsabführung versehen.

Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausbildung der Prallwände gemäß den Fig. 4 und 5 beschränkt. Diese stellen jedoch eine bevorzugte Ausführungsform dar.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, treten die Rauchgase in vertikaler Gasströmung in den Grobabscheider (7) ein und werden in den Eintrittsteilkammern (14 a) und (14 b) so umgelenkt, daß sie in horizontaler Gasströmung in die die Abscheiderbänke (8 a) und (8 b) eintreten, diese durchströmen und in die zwischen den beiden Austrittsflächen der Abscheiderbänke (8 a) und (8 b) definierten Austrittskammer (15) eintreten, aus der sie zum Rauchgasabzug (4) hin abströmen.

Prallflächenabscheider für vertikale Gasströmung und horizontale Gasströmung sind an sich bekannt und werden z. B. von der Firma GVD Gesellschaft für Verfahrenstechnik Dinslaken unter der Bezeichnung LTV 1500 bzw. LTH 2000 vertrieben.

Claims (7)

1. Waschturm für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas hinter einer Feuerung, insbesondere hinter einer Kraftwerkskesselfeuerung, mit einem Waschturmmantel (2), einem Rauchgaseintritt (3), einem Rauchgasabzug (4) im Bereich des Waschturmkopfes (1 b), einer Einrichtung (5) zur Einführung einer Waschflüssigkeit und einem Flüssigkeitssumpf (6), wobei in dem Waschturm mindestens ein Prallflächentröpfchenabscheider (8) mit sich in vertikaler Richtung erstreckenden Prallwänden (11) für horizontale Gasströmung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Waschturmkopf (16) in Strömungsrichtung des Rauchgases gesehen dem als Feinabscheider dienenden ersten Prallflächentröpfchenabscheider (8) ein als Grobabscheider dienender Prallflächentröpfchenabscheider (7) mit sich in horizontaler Richtung erstreckenden Prallwänden (9) für vertikale Rauchgasströmung vorgeschaltet ist.

2. Waschturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallwände gekrümmte Profilwände sind.

3. Waschturm nach Anspruch 1 oder 2 mit einem im wesentlichen zylindrischen Waschturmmantel, bei dem dem Prallflächentröpfchenabscheider für horizonale Gasströmung ein Rauchgaszentrum (15) und ein außen liegender Rauchgaskanal (14) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Grobabscheider (7) im wesentlichen zylinderartig ausgebildet ist, und das aus dem Grobabscheider austretende Rauchgas in den Rauchgaskanal (14 a, 14 b) eintritt und nach Umlenkung den Feinabscheider (8) radial nach innen durchströmt und aus dem Rauchgaszentrum nach oben abströmt.

4. Waschturm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschturmmantel (2) im wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist, und der Grobabscheider (7) im wesentlichen ebenfalls quaderförmig ausgebildet ist, und der Feinabscheider (8) zwei unter Ausbildung einer Austrittskammer (15) auf Abstand angeordnete Abscheiderbänke (8 a, 8 b) aufweist, die sich unter Ausbildung zweier Eintrittsteilkammern (14 a, 14 b) mit Abstand von zwei gegenüberliegenden Wänden (2 a, 2 b) des Waschturmmantels (2) zwischen den anderen beiden gegenüberliegenden Wänden (2 c, 2 d) erstrecken und die längs ihren unteren Enden durch eine Auffangwanne (12) miteinander verbunden sind derart, daß das aus dem Grobabscheider (7) austretende Rauchgas in die Eintrittskammer (14 a, 14 b) einströmt und durch die Abscheiderbänke (8 a, 8 b) in die Austrittskammer einströmt.

5. Waschturm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintritts- und der Austrittsfläche des Grobabscheiders (7) Sprüheinrichtungen (10 a, 10 b) zugeordnet sind.

6. Waschturm nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Eintrittsflächen des Feinabscheiders (8) Sprüheinrichtungen (13 a, 13 b) zugeordnet sind und Spülwasser zusammen mit dem abgeschiedenen Wasser aus dem Mantel abgezogen (2) wird und gegenbenenfalls in den Waschkreislauf zurückgeführt wird.

7. Waschturm nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröpfchenabscheider ein- und mehrlagig ausgeführt sind.