184590. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés füstgáz kéntelenítésére széntüzelésnél
1 184 590 2 A találmány tárgya eljárás széntüzelésnél keletkező füstgáz kéntelenítésére a szárazadalékos eljárás elve szerint, utánkapcsolt porszűrőkkel. A találmány tárgya továbbá az eljárás megvalósítására alkalmas berendezés. Nagy tüzelőberendezések üzemeltetésénél, mint pl. a gőzturbinákhoz szükséges gőzt előállító gőzfejlesztőknél fokozott mértékben tekintettel kell lenni a környezetvédelemre. Itt különösen a tüzelőberendezések káros anyag kibocsátását, vagyis emissziós értékeit kell a lehető legalacsonyabb szinten tartani. Ezzel szemben viszont árbeli és népgazdasági okokból egyre nagyobb az igény a gyengébb minőségű, különösen hazai barnaszén felhasználására, amelynek elégetésekor aránylag nagy mennyiségű káros anyag keletkezik. Itt elsősorban a füstgáz kéndioxid és kéntrioxid alakban jelentkező kéntartalmának ill. kénvegyületeinek eltávolításakor a gazdaságosságra is figyelni kell, mivel a füstgáz kéntelenítésére használt berendezések jelentős eszközfelhasználást és így nagy beruházásokat követelnek. Hogy a kénkibocsátás már a tüzelésnél csökkenjen, javasoltak olyan megoldást, amelynek értelmében a ként úgynevezett szárazadalékos eljárással, adalékok tűztérbe juttatása által kell vegyileg megkötni, amennyire csak lehet. Itt elsősorban a finom szemcséjű kalciumoxid vagy kalciumkarbonát tűztérbe való befújását kell megemlíteni. Őrléses szárító cirkulációval működő szénportüzeléseknél a kalciumoxidot már a szénőrlő előtt hozzáadják a szénhez. Mindkét alkotórész a szénporégőkön keresztül együtt jut be a tűztérbe. Ez az ismert szárazadalékos eljárás azonban nem hoz kedvező eredményeket minden körülmények között, ugyanis ebben többek között a felhasznált szén fajtája is szerepet játszik. Kitűnt, hogy sok bamaszénfajta kéntelenítése elégtelen, mivel a túl magas tűztéri hőmérsékletek következtében a felhasznált kalciumoxid agyonég. Javasolták már továbbá hideggáz tűztérbe való bevezetését is optimális hőmérsékleti feltételek biztosítására a füstgázban lévő kén ill. a megfelelő kénvegyületek adalékkal való reakciójához. A berendezést,amely e szerint az eljárás szerint működik, a későbbiekben ismertetjük. A találmány szerinti eljárást elsősorban azzal jellemezhetjük, hogy a füstgáz relatív nedvességtartalmát a porszűrőkbe történő belépése előtt megemeljük. A találmány további jellemzője szerint a füstgáz relatív nedvességtartalmának megemelése a füstgáz lehűtésével történik egy olyan alacsonyabb hőmérsékletre, amely még a füstgáz vízharmatpontja felett van. A füstgáz relatív nedvességtartalmának megemelése főként a füstgáz hőcserélő általi és/vagy füstgázba történő vízbefecskendezéssel végzett lehűtésével történik. A fenti eljárás megvalósítására alkalmas, kazánteleppel és füstgázszűrő berendezéssel rendelkező találmány szerinti berendezést azzal jellemezhetjük, hogy a füstgázáramban a füstgázszűrő berendezés előtt egy hőcserélő és/vagy egy befecskendezéssel működő hűtő van elrendezve a füstgáz relatív nedvességtartalmának megemelésére. A továbbiakban a találmányt példakénti kiviteli alakok segítségével, rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra egy szénportüzelésű kazántelep teljesen vázlatos rajza, az összes itt nem lényeges rész elhagyásával, a 24. ábrák pedig a találmány szerinti eljárás különböző foganatosítási módjait tüntetik fel vázlatosan. Az 1. ábrán látható kazántelep szénportüzelésű, amelynél a kéntelenítés az önmagában ismert szárazadalékos eljárással történik. A bejelentő által már korábban javasolt módon a kéntelenítés hatásfokának javítására a berendezés hideggáznak a tűztérbe való visszavezetésével van ellátva. A 2 barnaszén és a CaCo3-ból álló 3 adalék egymáshoz képest szabályozható mennyiségi arányban szállítóberendezéseken és 4 adagolón keresztül kerül az 5 ejtőaknába. Az 5 ejtőakna 6 szénőrlőbe vezet, ugyanakkor a 8 tűztérből forró 7 füstgázokat vezetünk az 5 ejtőaknába, amelyek ugyanúgy a 6 szénőrlőbe kerülnek. A 6 szénőrlőben a szenet a szükséges szemcse méretre őrlik és a forró 7 füstgázzal ugyanakkor megszárítják. A poralakú tüzelőanyagkeverék 9 osztályozón keresztül a 10 szénporégőkbe kerül, onnan pedig a 8 tűztérbe, ahol a szén füstgázzá és hamuvá ég el. Ennek a füstgáznak egy kis részét, mint már említettük, az 5 ejtőaknán át viszszavezetjük, míg a 11 nagyobb rész az 1 kazántelepen keresztül átáramlik és hőjét megfelelő, itt nem ábrázolt hűtőfelületeknek és csőkígyóknak adja át. A füstgáz ezután 12 hamuleválasztón és 13 szívó ventillátorokon ke - i észtül áramlik. Végül a füstgáz 23 porszűrőkön keresztül, 15 tiszta gázként a 16 kéményen át a levegőbejut. A már erősen lehűtött, kb. 150 °C-os füstgázból tetszés szerint a 17, 18, 26 vagy 27 megcsapoló helyen egy iészt kiveszünk és hideggázként 19 vezetéken keresztül alternatív módon vagy egyidejűleg két úton a 8 tűztérbe sezetjük. Az egyik út a 20 csőcsonkon keresztül az 5 ejtőaknába vezet, ahol a hideggáz a forró 7 füstgázzal összekeveredik és a 6 szénőrlőn és a 9 osztályozón való ítáramlás után a 10 szénporégőkön át a 8 tűztérbe kerül. \ másik út 21 vezetéken át 22 hideggázbefújó résekhez sezet, ahonnan a hideggáz a 8 tűztérbe áramlik. A 26, 27 is 17 megcsapoló helyeken kivett és visszavezetett hideggáz hamurészecskéket tartalmaz, miáltal az elhasználat'an adalékot visszavezetjük a tűztérbe. Az adalék az ismert módon nagy sztöchiometrikus feleslegben van a szénhez képest jelen. A 18 megcsapoló helyen kivett hileggáz tisztagázként áll rendelkezésre. A jelen találmány szerint a füstgáz relatív nedvességtartalmát a 23 porszűrőbe való belépés előtt megemeljük. Ez általában a füstgáznak a 12 hamuleválasztó és 23 porszűrő közötti áramlási terében történik. Már korábbról ismeretes, hogy porszűrők utánkapcsolása a szárazidalékos eljárás szerint végzett tüzelések után javítja a kén hamuban történő lekötési fokát. Meglepőnek bizonyult, hogy a lekötési fokot tovább növelhetjük, ha a füstgáz relatív nedvességtartalmát megemeljük. A füstgáz relatív nedvességtartalmának találmány szerinti megemelése előnyös módon háromféleképpen történik: — A forró füstgáz lehűtése hőcserélővel. Az itt visszanyert hőt máshol felhasználhatjuk, hogy ezáltal ugyanakkor hatásfokjavulást is éljünk el. — A forró füstgázba való vízbefecskendezéssel. — A két előbb említett eljárás kombinációjával. Normális körülmények között a füstgáz hőmérséklete kb. 150 °C. A relatív nedvességtartalom megemelésekor a hőmérsékletet 50 és 100 °C közötti értékre csökkent5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
