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Title:
METHOD FOR THE RECOVERY OF PROCESS WASTEWATERS OF A FOSSIL-FUELED STEAM POWER PLANT AND FOSSIL-FUELED STEAM POWER PLANT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/028387
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for operating a fossil-fueled steam power plant (1) and to a fossil-fueled steam power plant (1) having a water-steam circuit (2), a cooling water circuit (6), a flue gas cleaning system (8) and a cooling tower (7). A fossil-fueled steam generator (3), a steam turbine (4) and a condenser (5) are connected to the water-steam circuit (2). In the cooling water circuit (6), a cooling tower (7) and the condenser (5) are connected such that expanded steam from the water-steam circuit (2) can be condensed in the condenser (5) by the exchange of heat with the cooling water circuit. The flue gas from the fossil-fueled steam generator (3) is cleaned in the flue gas cleaning system (8), to which end the flue gas cleaning system (8) is supplied with process water (9). Process wastewater (10) leaves the flue gas cleaning system (8). According to the invention, the flue gas cleaning system (8) is connected to the cooling water circuit (6) in such a way that the process water required for the flue gas cleaning system (8) can be drawn from the cooling water circuit (6). To remove contaminated process wastewater (11), the flue gas cleaning installation (8) is connected to a wastewater treatment system (13) which comprises an evaporator (12), by means of which system purified process wastewater (14) can be generated.

Inventors:
AMSLINGER UTE (DE)
SÖLLNER ANKE (DE)
GLÜCK WOLFGANG (DE)
WIDMANN PETER (DE)
SPIES WERNER (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/067824
Publication Date:
March 05, 2015
Filing Date:
August 21, 2014
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
F01K13/00
Other References:
None
See also references of EP 3004570A2
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Claims:
Patentansprüche

1. Fossil befeuerte Dampfkraftwerksanlage (1), umfassend

einen Wasser-Dampf-Kreislauf (2), in den ein fossil be- feuerter Dampferzeuger (3), eine Dampfturbine (4), und ein Kondensator (5) geschaltet sind,

mit einem Kühlwasserkreislauf (6), in den ein Kühlturm (7) und der Kondensator (5) verschaltet sind, wobei entspannter Dampf aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf (2) im Kondensator (5) durch Wärmetausch mit dem Kühlwasserkreislauf kondensierbar ist, und

eine Rauchgasreinigungsanlage (8) , in der Rauchgas aus dem fossil befeuerten Dampferzeuger (3) reinigbar ist, wobei der Rauchgasreinigungsanlage (8) ein Prozesswasser zuführbar (9) , und aus ihr ein Prozessabwasser (10) aus- leitbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Rauchgasreinigungsanlage (8) mit dem Kühlwasserkreislauf (6) verbunden ist, sodass das für die Rauch- gasreinigungsanlage (8) benötigte Prozesswasser dem

Kühlwasserkreislauf (6) entnehmbar ist, und

die Rauchgasreinigungsanlage (8) zur Ausleitung von verunreinigtem Prozessabwasser (11) mit einer einen Verdampfer (12) umfassenden Abwasseraufbereitungsanlage (13) verbunden ist, durch die ein gereinigtes Prozessabwasser (14) erzeugbar ist.

2. Fossil befeuerte Dampfkraftwerksanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauchgasreinigungsanlage (8) mit dem Kühlwasserkreislauf (6) nach dem Kühlturm (7) verbunden ist, so dass Kühlturmabschlämmwasser (15) als Prozesswasser für die Rauchgasreinigungsanlage (8) nutzbar ist.

3. Fossil befeuerte Dampfkraftwerksanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauchgasreinigungsanlage

(8) mit dem Kühlwasserkreislauf (6) vor dem Kühlturm (7) und vor einer Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage (16) verbunden ist, so dass ein für die Verwendung im Kühlturm (7) aufzubereitendes unbehandeltes Kühlturmwasser (17) als Prozesswasser für die Rauchgasreinigungsanlage (8) nutzbar ist.

4. Fossil befeuerte Dampfkraftwerksanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauchgasreinigungsanlage

(8) mit dem Kühlwasserkreislauf (6) vor dem Kühlturm (7) mit einer Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage (16) verbunden ist, so dass ein für die Verwendung im Kühlturm (7) aufbereitetes Kühlturmwasser (18) als Prozesswasser für die Rauchgas- reinigungsanlage (8) nutzbar ist.

5. Fossil befeuerte Dampfkraftwerksanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwasseraufbereitungsanlage (8) mit einer in den Wasser-Dampf- Kreislauf (2) geschalteten Vollentsalzungsanlage (19) verbunden ist, so dass ein gereinigtes Prozessabwasser (14) aus der Abwasseraufbereitungsanlage (13) in die Vollentsalzungsanlage (19) leitbar ist. 6. Fossil befeuerte Dampfkraftwerksanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwasseraufbereitungsanlage (13) mit einer in den Kühlwasserkreislauf (6) geschalteten Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage (16) verbunden ist, sodass ein gereinigtes Prozessabwasser (14) aus der Abwasseraufbereitungsanlage (13) in die Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage (16) leitbar ist.

7. Fossil befeuerte Dampfkraftwerksanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die Abwas- seraufbereitungsanlage (13) weiterhin noch mit der Kondensatreinigungsanlage (21) , dem Evakuierungssystem (21) und der Probenentnahme (22) zur Einleitung von verunreinigten Prozessabwässer (23) aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf (2) in die Abwasseraufbereitungsanlage (13) verbunden ist.

8. Verfahren zum Betrieb einer fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage (1) , umfassend einen Wasser-Dampf-Kreislauf (2), in den ein fossil befeuerter Dampferzeuger (3), eine Dampfturbine (4), und einen Kondensator (5) geschaltet sind, wobei in dem Dampferzeuger (3) ein Dampf erzeugt wird, in der Dampf- turbine (4) der Dampf entspannt, und in den Kondensator

(5) geleitet wird,

mit einem Kühlwasserkreislauf (6), in den ein Kühlturm (7) und der Kondensator (5) geschaltet sind, wobei der entspannte Dampf aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf (2) im Kondensator (5) durch Wärmetausch mit dem Kühlwasserkreislauf (6) kondensiert wird, und

eine Rauchgasreinigungsanlage (8) , in der Rauchgas aus dem fossil befeuerten Dampferzeuger (3) gereinigt wird, wobei

- dass das für die Rauchgasreinigungsanlage (8) benötigte

Prozesswasser dem Kühlwasserkreislauf (6) entnommen wird, welches durch die Rauchgasreinigung verunreinigt wird, wobei ein verunreinigtes Prozessabwasser (11) gebildet wird, und

- das verunreinigte Prozessabwasser einer einen Verdampfer

(12) umfassenden Abwasseraufbereitungsanlage (13) zugeführt wird, in dem durch Verdampfen ein gereinigtes Prozessabwasser (14) gebildet wird. 9. Verfahren zum Betrieb einer fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage (1) nach Anspruch 8, wobei der Rauchgasreinigungsanlage (8) ein Kühlturmabschlämmwasser (15) als Prozesswasser zugeführt wird, welches dem Kühlwasserkreislauf (6) nach dem Kühltürm (7) entnommen wird.

10. Verfahren zum Betrieb einer fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage (1) nach Anspruch 8, wobei der Rauchgasreinigungsanlage (8) ein aufzubereitendes unbehandeltes Kühlturm- wasser (17) als Prozesswasser zugeführt wird, welches dem Kühlwasserkreislauf (6) vor dem Kühlturm (7) und vor einer

Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage (16) entnommen wird.

11. Verfahren zum Betrieb einer fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage (1) nach Anspruch 8, wobei der Rauchgasreinigungsanlage (8) ein aufbereitetes Kühlturmwasser (18) als Prozesswasser zugeführt wird, welches dem Kühlwasserkreislauf (6) vor dem Kühltürm (7) einer Kühlturmzusatzwasseraufberei - tungsanlage (16) entnommen wird.

12. Verfahren zum Betrieb einer fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das gereinigte Prozessabwasser (14) aus der Abwasseraufbereitungsanlage (13) in eine in den Wasser-Dampf-Kreislauf (2) geschalteten Vollentsalzungsanlage (19) geleitet wird.

13. Verfahren zum Betrieb einer fossil befeuerten Dampfkraft- Werksanlage (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das gereinigte Prozessabwasser (13) aus der Abwasseraufbereitungsanlage (13) in eine in den Kühlwasserkreislauf (6) geschaltete Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage (16) geleitet wird.

14. Verfahren zum Betrieb einer fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei in die Abwasseraufbereitungsanlage (13) weiterhin noch aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf (2) verunreinigte Prozessabwässer (23) aus der Kondensatreinigungsanlage (20) , aus dem Evakuierungs- system (21) und der Probenentnahme (22) eingeleitet werden.

Description:
Beschreibung

Verfahren zur Rückgewinnung von Prozessabwässern einer fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage sowie fossil befeuerte

Dampfkraftwerksanlage

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dampfkraftwerksanlage mit Kühltürm und Rauchgasreinigungsanlage, sowie einer Abwasseraufbereitungsanlage für Prozessabwasser und insbesondere die Wiedergewinnung von Prozesswasser. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb einer Dampfkraftwerksanlage mit Kühlturm und Rauchgasreinigungsanlage.

Dampfkraftwerksanlagen (DKW) dienen der Erzeugung elektri- scher Energie. Eine Dampfkraftwerksanlage umfasst im Wesentlichen einen befeuerten Kessel, eine Dampfturbine einen Wasser-Dampf-Kreislauf einen Kondensator, einen Kühlturm sowie eine Rauchgasreinigungsanlage. Als Arbeitsmedium im Wasser-Dampf-Kreislauf in Dampfkraftwerksanlagen wird deionisiertes Wasser verwendet, welches in einer Vollentsalzungsanlage unter Verwendung von Ionenaustauscherharzen erzeugt wird. Das deionisierte Wasser wird in dem Dampferzeuger verdampft und in die Dampfturbine geleitet, wo es entspannt wird. Die bei der Entspannung frei werdende Energie wird über eine Welle auf den Generator übertragen. Der entspannte Dampf wird anschließend einem Kondensator zugeführt, und die flüssige Phase kondensiert. Zur Unterstützung des Kondensationsprozesses ist an den Kondensator ein Evakuierungssystem angeschossen, welches beim Anfahren der Dampfkraftwerksanlage in dem Kondensator ein Vakuum erzeugt, und dieses während des Betriebs aufrecht hält. Durch das Vakuum wird der Dampfturbinenwirkungsgrad erhöht und nicht kondensierbare Gase aus dem Flüssigkeitsstrom entfernt.

Während des Energieerzeugungsprozesses können dem Arbeitsmedium verschiedene Verunreinigungen eingetragen werden. Zudem werden dem Arbeitsmedium zur Konditionierung oder Reinigung verschiedene Stoffe zugesetzt. Zu den Verunreinigungen und Zusatzstoffen zählen insbesondere Ammoniak, Kalzium, Magnesium, Natrium, Kalium, Chloride, Nitrate, Sulfate (Schwefelsäure) und Siliciumdioxid . Das durch Verunreinigungen oder Zu- satzstoffe verunreinigte Arbeitsmedium muss als Prozessabwasser aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf ausgeleitet werden, da die Verunreinigungen einer direkten Wiederverwendung als Arbeitsmedium im Wasser-Dampf-Kreislauf entgegen stehen. Ammoniak dient als Alkalisierungsmittel zur Konditionierung des Speisewassers. Durch die Zugabe von Ammoniak ist eine Erhöhung des pH-Werts des Arbeitsmediums erzielbar, wodurch die relative Korrosionsrate des Speisewassers gesenkt wird. Da der Verteilungskoeffizient von Ammoniak in Flüssigkeiten und Dampf unterschiedlich ist, können in Systemteilen mit Ver- dampfungs- und Kondensationsprozessen lokal deutlich erhöhte Ammoniakkonzentrationen auftreten .

Prozessabwässer fallen an verschiedenen Stellen im Dampf- kraftwerk an. Ein großer Teil an verunreinigtem Wasser fällt in Form der Absalzung aus den Kesseltrommeln im Evakuierungssystem an. Beim An- und Abfahren müssen Fehlbestände (durch Nachspeisen von Arbeitsmedium) und Mehrbestände (durch Ablassen von Arbeitsmedium) des Arbeitsmediums ausgeglichen wer- den. Des Weiteren entstehen Prozessabwässer durch die Entnahme von Wasserproben und Leckagen im Wasser-Dampf-Kreislauf . Aufgrund oben genannter Wasserverluste muss der Wasser- Dampfkreislauf kontinuierlich mit vollentsalztem Wasser

(Deionat) nachgespeist werden. Durch Rückspül- und Regenera- tionsprozesse in der Vollentsalzungsanlage und Kondensatreinigung fallen ebenfalls Prozessabwässer an.

Weitere Prozessabwässer entstehen durch Entwässerungen. Entwässert wird beispielsweise bei laufendem Betrieb aus länger geschlossenen Rohrleitungen, in denen sich Kondensat angesammelt hat. Dazu werden die betreffenden Rohrleitungen kurz geöffnet und damit entwässert. Dabei geht dem Wasserkreislauf Wasser verloren, das durch Zusatzwasser (Deionat) , wieder zu- geführt werden muss. Entwässerungen fallen auch besonders vermehrt beim An- und Abfahren der Dampfkraftwerksanlage an, da beispielsweise beim Abfahren der Dampfkraftwerksanlage der im Wasserkreislauf befindliche Dampf nach und nach konden- siert und das so anfallende Flüssigwasser nicht in den Anlagenteilen, insbesondere in den Heizflächen, stehen darf. Beim Abfahren wird aus dem Wasserkreislauf mehr Wasser entwässert als nachgefüllt wird, bis am Ende kein Wasser mehr nachgefüllt wird.

Nach aktuellem Stand der Technik werden die Prozessabwässer aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf je nach Qualität wieder in den Wasser-Dampf-Kreislauf zurückgeleitet, in den Kühlturm oder das Industrieabwassersystem abgeleitet.

Weitere stark verunreinigte Prozessabwässer entstehen durch die Rauchgasreinigungsanlage, wobei durch die Rauchgasentschwefelung bei kohlebefeuerten Dampfkraftwerken große Mengen an Prozessabwasser mit hoher Schadstofffrächt anfallen. Bei Dampfkraftwerken mit Kühlturm entsteht jedoch der größte Teil an Prozessabwasser in Form von Abschlämmungen aus dem Kühl- turm (Kühlturm-Abschlämmung) im offenen Kühlwasserkreislauf. Bisher werden die Kühlturmabschlämmungen in öffentliche Gewässer über einen Vorfluter ausgeleitet.

Ein beispielhaftes fossil befeuertes Dampfkraftwerk nach dem Stand der Technik, mit 2x1050 MW, einem Naturzug-Kühlturm und einer nassen Kalkstein-Rauchgasreinigungsanlage, diese produziert dabei im Grundlastbetrieb bis zu 100.000 Tonnen Pro- zessabwasser pro Jahr, welches in öffentliche Gewässer ausgeleitet werden muss. Davon entfällt knapp die Hälfte auf den Kühltürm .

Aufgrund immer strenger werdender Umweltgesetze, und für Län- der in denen Wasserknappheit herrscht, gewinnt die Reduktion des Wasserverbrauchs und somit die Wiederverwendung von Ab- und Prozesswässern innerhalb des Wasser-Dampf-Kreislaufs zunehmend an Bedeutung. Insbesondere die Richtlinien für die Ausleitung von Abwässern in öffentliche Gewässer werden immer strenger. Daher sollte der Wasserverbrauch einer Dampfkraftwerksanlage soweit wie möglich reduziert werden. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Dampfkraftwerksanlage anzugeben, bei dem der Gesamtwasserverbrauch einer Dampfkraftanlage minimiert ist, die Schadstofffrächt im verbleibenden Abwasser, insbesondere des Abwassers der Rauchgasreinigungsanlage, und der Verbrauch an vollentsalztem/deioni - sierten Wasser minimiert ist. Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, ein Verfahren zum Betrieb einer Dampfkraftwerksanlage anzugeben, bei der der Gesamtwasserverbrauch minimiert ist . Die auf eine Vorrichtung gerichtete Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch die Merkmale in Anspruch 1.

Die fossil befeuerte Dampfkraftwerksanlage umfasst dabei einen Wasser-Dampf-Kreislauf , einen Kühlwasserkreislauf, einen Kühlturm und eine Rauchgasreinigungsanlage. In den Kühlwasserkreislauf sind ein fossil befeuerter Dampferzeuger, eine Dampfturbine, und ein Kondensator geschaltet. In den Kühlwasserkreislauf, sind ein Kühlturm und der Kondensator derart miteinander verschaltet, dass entspannter Dampf aus dem Was- ser-Dampf-Kreislauf im Kondensator durch Wärmetausch mit dem Kühlwasserkreislauf kondensierbar ist. In der Rauchgasreinigungsanlage ist das Rauchgas aus dem fossil befeuerten Dampferzeuger reinigbar, z.B. von Kohlendioxid (C0 2 ) . Dazu ist der Rauchgasreinigungsanlage ein Prozesswasser zuführbar, und aus ihr ein Prozessabwasser ausleitbar. Erfindungsgemäß ist dabei die Rauchgasreinigungsanlage derart mit dem Kühlwasserkreislauf verbunden, dass das für die Rauchgasreinigung benötigte Prozesswasser dem Kühlwasserkreislauf entnehmbar ist. Zudem ist die Rauchgasreinigungsanlage zur Ausleitung von Prozess- abwasser mit einer einen Verdampfer umfassenden Abwasseraufbereitungsanlage verbunden. Durch die Abwasseraufbereitungsanlage ist ein gereinigtes Prozessabwasser erzeugbar. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, einerseits Wasser aus dem Kühlwasserkreislauf für die Rauchgasreinigung zu verwenden, und andererseits das durch die Rauchgasreinigung verunreinigte Prozessabwasser durch Verdampfung in Ab- Wasseraufbereitungsanlage zu reinigen, sodass ein sauberes Prozessabwasser entsteht. Dadurch kann der Rohwasserbedarf des Dampfkraftwerks um den Betrag des Zusatzwasserbedarfs der Rauchgasreinigungsanlage gesenkt werden. Durch einen geringeren Wasserbedarf oder eine optimierte Wasseraufbereitung kann auch der Chemikalienverbrauch gesenkt werden, wodurch die Umweltbilanz des Kraftwerks ressourcenschonender gestaltet werden kann. Für das Eindampfen der Abwässer der Raugasentschwefelung gibt es verschiedene Technologien. Durch Verdampfung und Kristallisation werden theoretisch alle gelösten Inhaltsstoffe aus dem Abwasser entfernt. Diese Inhaltsstoffe können anschließend als Feststoff entsorgt werden. Das Destillat ist von hochreiner Qualität und kann im Kraftwerk wiederverwendet werden. Möglich ist eine Einleitung des Destillats in den Rohwassertank oder in den Permeattank der Vollentsalzungsanlage. Die stark schadstoffbelasteten Abwässer der Rauchgasreinigung werden durch die Verdampfung vollständig aufberei- tet . Der Rohwasserbedarf und die Abwassermenge des Kraftwerks werden somit gesenkt.

Bei einer entsprechenden Ausführungsform der fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage ist die Rauchgasreinigungsanlage mit dem Kühlwasserkreislauf nach dem Kühlturm derart verbunden, dass Kühlturmabschlämmwasser als Prozesswasser für die Rauchgasreinigung nutzbar ist. Kühlturmabschlämmung ist Abwasser, das in einem Kraftwerk mit Kühltürm in großem Maße als verunreinigtes Prozesswasser zwingend anfällt und somit immer zur Verfügung steht. Dadurch verringert sich die Gesamtabwassermenge, da das Prozesswasser in der Rauchgasreinigungsanlage zusätzlich eingedickt wird. Die Eindickung kann jedoch je nach lokalen Richtlinien und Vorgaben bzw. Voraussetzungen auch nachteilig gesehen werden, da das Prozessabwasser in der Rauchgasreinigungsanlage mehrfach eingedickt wird. Die Salz- und Schwermetallfracht sowie der Schadstoffeintrag durch die Rauchgasreinigung in das Prozessabwasser kann dabei sehr hoch werden. Eine verbesserte und bevorzugte Ausführungsform der fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage schlägt deswegen vor, der Rauchgasreinigungsanlage ein Prozesswasser zuzuführen, welches aus dem Kühlwasserkreislauf vor dem Kühlturm und vor einer Kühlturm- zusatzwasseraufbereitungsanlage verbunden ist. Dieses Prozesswasser wurde noch nicht in der Kühlturmzusatzwasseraufbe- reitungsanlage aufbereitet und ist somit unbehandelt. Von Vorteil ist dabei, dass das Wasser in der Rauchgasreinigungsanlage jeweils nur einfach eingedickt wird und deshalb Grenzwerte für Chlorid, Sulfat und Schwermetalle leichter eingehalten werden können. Des Weiteren entfällt der zusätzliche Chlorideintrag in das Prozessabwasser durch die Fällung mit FeC13 in der Kühlturmzusatzwasseraufbereitung. Da die

Kühlturmabschlämmung hierbei nicht weiterverwendet wird, kann diese höher eingedickt werden. Die Zusatzwassermenge für den Kühlturm verringert sich, da weniger abgeschlämmt wird. Dadurch wird der Wasserverbrauch des Dampfkraftwerks gesenkt. Abhängig von der geforderten Reinheit des im Betrieb der Dampfkraftwerks im Kühlwasserkreislauf anfallenden Gips

(Gipsreinheit/Weißheitsgrad) und der Rohwasserqualität müssen allerdings eventuell Feststoffe aus dem unbehandelten Kühl- turmzusatzwasser, z.B. durch ein Absetzbecken entfernt wer- den.

Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage ist die Rauchgasreinigungsanlage mit dem Kühlwasserkreislauf vor dem Kühlturm mit einer Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage verbunden, so dass ein für die Verwendung im Kühltürm aufbereitetes Kühlturmwas- ser als Prozesswasser für die Rauchgasreinigung nutzbar ist. Wird behandeltes Kühltumzusatzwasser als Prozesswasser ver- wendet, wird dieses nur einfach eingedickt, wodurch Grenzwerte leichter eingehalten werden können. Durch die Fällung mit FeC13 im Kühltumzusatzwassers wird der Chloridgehalt des Wassers leicht erhöht. Da die Kühlturmabschlämmung nicht weiter- verwendet wird, kann diese höher eingedickt werden. Dadurch verringert sich die Zusatzwassermenge für den Kühlturm, da weniger abgeschlämmt wird. Dadurch wird der Wasserverbrauch des Kraftwerks gesenkt . Diese Maßnahme kann auch notwendig sein, wenn die Gesamtabgabemenge von Abwasser in den Vorflu- ter festgelegt ist.

Bei einer Weiterentwicklung der Ausführungsform der fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage ist die Abwasseraufbereitungsanlage mit einer in den Wasser-Dampf-Kreislauf geschal- teten Vollentsalzungsanlage verbunden. Dadurch ist ein gereinigtes Prozessabwasser aus der Abwasseraufbereitungsanlage in die Vollentsalzungsanlage einleitbar. Somit trägt das gereinigte Prozessabwasser zur Nachspeisung im Wasser-Dampf-Kreislauf bei, wodurch einerseits Rohwasser zur Nachspeisung ein- gespart wird, und andererseits die Vollentsalzungsanlage entlastet wird, da weniger deionisiertes Wasser (Deionat) erzeugt werden muss.

Bei einer dazu alternativen Weiterentwicklung der Ausfüh- rungsform der fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage ist die Abwasseraufbereitungsanlage mit einer in den Kühlwasserkreislauf geschalteten Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage verbunden. Dadurch ist ein gereinigtes Prozessabwasser aus der Abwasseraufbereitungsanlage in die Kühlturmzusatzwasse- raufbereitungsanlage einleitbar.

Vorteilhafterweise ist die Abwasseraufbereitungsanlage weiterhin noch mit der Kondensatreinigungsanlage, dem Evakuierungssystem und der Probenentnahme zur Einleitung von verun- reinigten Prozessabwässern aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf in die Abwasseraufbereitungsanlage verbunden. Es werden die gesamten Prozessabwässer aus der Kondensatreinigungsanlage über die Abwasseraufbereitungsanlage in den Wasser-Dampf-Kreislauf zurückgeführt. Die Prozessabwässer die beim Anfahren zur Kesselspülung anfallen, werden dadurch zu- rückgewonnen. Da die Kesselspülung mit Deionat erfolgt, ist die Qualität der verworfenen Prozessabwässer gut.

Der Hilfskessel wird ebenfalls mit Deionat gespeist, weshalb die Qualität des Prozessabwassers (Abschlämmung) hoch ist. In dem Prozessabwasser des Hilfskessels ist mit erhöhten Io- nen-Konzentrationen und Verunreinigungen durch Eisenpartikel zu rechnen.

Durch die Rückführung des in der Abwasseraufbereitungsanlage durch Verdampfung entstehenden Kondensats in die Vollentsal- zungsanlage, muss bei dem beispielhaft benannten Dampfkraftwerk bis zu 75.200 Tonnen pro Jahr weniger Deionat durch die Vollentsalzungsanlage aufbereitet werden. Davon entfallen ca. 15.000 Tonnen pro Jahr auf die wieder gewinnbaren Prozessabwässer aus der Kesselspülung und das Anfahren, ca. 4.300 Ton- nen pro Jahr auf die wieder gewinnbaren Abschlämmungen des

Hilfskessels, bis zu 6.000 Tonnen pro Jahr an Prozessabwasser der Probenentnahme, und ca. 50.000 Tonnen pro Jahr auf die Wiedergewinnung vom Kondensator. Die in den Wasser-Dampf-Kreislauf rückführbaren Ströme weisen geringfügige Verunreinigungen (z.B. Eisenpartikel und Ammoniak) auf. Vor der Rückführung in den Wasser-Dampf-Kreislauf müssen diese Ströme deshalb über die Kondensatreinigungs- anlage gereinigt werden. Dies kann durch Einspeisung in das Standrohr des Kondensators vor der Kondensatreinigungsanlage erfolgen. Bei der Rückführung vor die Kondensatreinigungsanlage ist die maximale Betriebstemperatur der Ionentauscher in der Kondensatreinigungsanlage zu beachten. Die rückgeführten Ströme müssen unter Umständen erst gekühlt werden. Die Standzeit der Kondensatreinigungsanlage wird durch die höhere Ionenbelastung verringert. Die Menge an Deionat, die durch die Vollentsalzungsanlage bereitgestellt werden muss wird geringer, da weniger Zusatzwasser benötigt wird. Die auf ein Verfahren gerichtete Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 8. Das Verfahren zum Betrieb einer fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage, umfasst eine Dampfkraftwerksanlage mit einem Wasser-Dampf-Kreislauf , einen Kühlwasserkreislauf, einer Rauchgasreinigungsanlage und einem Kühltürm. In den Wasser- Dampf-Kreislauf ist ein fossil befeuerter Dampferzeuger, eine Dampfturbine, und ein Kondensator geschaltet, wobei in dem

Dampferzeuger ein Dampf erzeugt wird, in der Dampfturbine der Dampf entspannt und in den Kondensator geleitet wird. In dem Kühlwasserkreislauf sind ein Kühlturm und der Kondensator derart miteinander verschaltet, dass der entspannte Dampf aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf im Kondensator durch Wärmetausch mit dem Kühlwasserkreislauf kondensiert wird. In der Rauchgasreinigungsanlage wird Rauchgas aus dem fossil befeuerten Dampferzeuger gereinigt . Das für die Rauchgasreinigungsanlage benötigte Prozesswasser wird dabei dem Kühlwasserkreislauf entnommen. Dieses wird durch die Rauchgasreinigung verunreinigt, wobei ein verunreinigtes Prozessabwasser gebildet wird. Das verunreinigte Prozessabwasser wird einer einen Verdampfer umfassenden Abwasseraufbereitungsanlage zugeführt, in dem durch verdampfen ein gereinigtes Prozessabwasser gebildet wird.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen den Vorteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei einer entsprechenden Ausführungsform des Verfahrens wird der Rauchgasreinigungsanlage ein Kühlturmabschlämmwasser als Prozesswasser zugeführt, welches dem Kühlwasserkreislauf nach dem Kühltürm entnommen wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Rauchgasreinigungsanlage ein aufzubereitendes unbehandeltes Kühlturmwasser als Prozesswasser zugeführt, welches dem Kühl- Wasserkreislauf vor dem Kühlturm und vor einer Kuhlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage entnommen wird.

Bei einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens wird der Rauchgasreinigungsanlage ein auf ereitetes Kühlturmwasser als Prozesswasser zugeführt, welches dem Kühlwasserkreislauf vor dem Kühlturm einer Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage entnommen wird. Bei einer Weiterentwicklung des Verfahrens wird das gereinigtes Prozessabwasser aus der Abwasseraufbereitungsanlage in eine in den Wasser-Dampf-Kreislauf geschaltete Vollentsalzungsanlage geleitet. Bei einer alternativen Weiterentwicklung des Verfahrens wird das gereinigtes Prozessabwasser aus der Abwasseraufbereitungsanlage in eine in den Kühlwasserkreislauf geschaltete Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage geleitet . Bei einer weiteren Weiterentwicklung des Verfahrens werden in die Abwasseraufbereitungsanlage weiterhin noch aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf verunreinigte Prozessabwässer aus der Kondensatreinigungsanlage, aus dem Evakuierungssystem und der Probenentnahme eingeleitet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Darin zeigen:

FIG 1 eine fossil befeuerte Dampfkraftwerksanlage

Kühlturm und Rauchgasreinigungsanlage nach Stand der Technik,

FIG 2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage mit Nutzung von Kühlturmabschlämmwasser als Prozesswasser für

Rauchgasreinigung, eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage mit Nutzung von unbehandeltem Kühlturmwasser als Prozesswasser für die Rauchgasreinigung, eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage mit Nutzung von behandeltem Kühlturmwasser als Prozesswasser für die Rauchgasreinigung eine fossil befeuerte Dampfkraftwerksanlage mit Kühlturm und Rauchgasreinigungsanlage mit Prozessabwasserrückgewinnung . FIG 1 zeigt schematisch eine fossil befeuerte Dampfkraftwerksanlage 1 mit Kühlturm 7 und Rauchgasreinigungsanlage 8 nach dem Stand der Technik. Die fossil befeuerte Dampfkraft- werksanlage 1 umfasst einen weitgehend geschlossenen Wasser- Dampf-Kreislauf 2 und einen offenen Kühlwasserkreislauf 6.

Einem Rohwassertank 24 wird Rohwasser 25, beispielsweise aus einem öffentlichen Gewässer, zugeführt und zwischengespeichert. Aus dem Rohwassertank 24 wird das Rohwasser 25 in eine Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage 16 gefördert. In der Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage 16 wird das Rohwasser 25 gefiltert und gereinigt.

Für den Wasser-Dampf-Kreislauf 2 wird Wasser aus der Kühl- turmzusatzwasseraufbereitungsanlage 16 in einer Vollentsal- zungsanlage 19 unter Verwendung von Ionenaustauscherharzen deionisiert. Ein durch Umkehrosmose entstehendes verunreinigtes Prozessabwasser 26 wird über einen Vorfluter 27 zurück in das öffentliche Gewässer geleitet. Ein in der Vollentsalzungsanlage 19 gebildetes Deionat 28 wird dem Wasser-Dampf- Kreislauf 2 zugeführt. In dem Wasser-Dampf-Kreislauf 2 wird das Deionat 28 in einem fossil befeuerten Dampferzeuger 3 verdampft. Der gebildete Dampf wird in einer nicht näher dargestellten Dampfturbine entspannt. Anschließend wird der entspannte Dampf in einem Kondensator kondensiert. Zur Unterstützung des Kondensationsprozesses um fasst der Wasser-Dampf-Kreislauf 2 ein Evakuierungssystem 21 Das Kondensat wird einer Kondensatreinigungsanlage 20 zuge- führt, und einer mechanischen Reinigung unterzogen. Um die Wasserqualität im Betrieb der Dampfkraftwerksanlage 1 fortlaufend überprüfen zu können, ist eine Probenentnahme 22 vor gesehen, durch die fortlaufend Wasserproben aus dem Wasser- Dampf-Kreislaus 2 entnommen werden können. Ein Teil der Was- serproben wird dabei mit Chemikalien versetzt.

Aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf 2 werden leicht verunreinigte Prozessabwässer 30 und schwer verunreinigte Prozessabwässer 23 ausgeleitet.

Das Prozessabwasser 23 aus der Kondensatreinigungsanlage 20 ist besonders stark verunreinigt und muss einer externen Ent sorgung zugeführt werden. Die stark verunreinigten Prozessab wässer 23 aus dem Evakuierungssystem 21, die stark verunrei- nigten Proben aus der Probenentnahme 22, und die beim Anfahren des Dampferzeugers 3 anfallenden, schwer verunreinigten Prozessabwässer 23 aus der Spülung des Dampferzeugers 3 werden zurück in den Rohwassertank 24 geleitet. Die leicht verunreinigten Prozessabwässer 30 aus dem Hilfsdampferzeuger 29 und das beim Anfahren im Kondensator 5 gebildete Kondensat werden in den Kühlturm 7 geleitet. Nicht dargestellt ist die Rückführung von sauberem Kondensat aus dem Kondensator 5 in den Dampferzeuger 3.

Für den Kühlwasserkreislauf 6 wird das in der Kühlturmzusatz Wasseraufbereitungsanlage 16 gereinigte Wasser in den Konden sator 5 geleitet, und dort mit dem entspannten Dampf im indi rekten Wärmetausch geführt. Dabei kondensiert der Dampf und das Wasser im Kühlwasserkreislauf 6 erwärmt sich. Das erwärm te Wasser aus dem Kühlwasserkreislauf wird dem Kühlturm 7 zu geführt, worin es versprüht wird, und durch Verdunstung und Konvektion mit der Luft, Wärme an die Umgebungsluft abgibt. Den Kühlturm 7 verlässt ein herab gekühltes Kühlwasser, welches über den Vorfluter 27 in das öffentliche Gewässer entlassen wird. Der Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage 16 wird zudem

Prozesswasser 9 für die Rauchgasreinigungsanlage 8 entnommen. Das in der Rauchgasreinigungsanlage 8 durch den Eintrag von Rauchgasrückständen verunreinigte Prozesswasser 9 wird als Prozessabwasser 10 ebenfalls in den Vorfluter 27 entlassen.

Die Figuren 2 bis 4 zeigen jeweils erfindungsgemäße Ausführungsformen der Erfindung mit jeweils einem Rohwassertank 24, einer Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage 16, einem Kühl- turm 7, einer Rauchgasreinigungsanlage 8, einer einen Ver- dampfer 12 umfassenden Abwasseraufbereitungsanlage 13, und einen Vorfluter 27.

Dem Rohwassertank 24 wird jeweils Rohwasser 25 aus einem öffentlichen Gewässer zugeführt, und in ihm gespeichert. Aus dem Rohwassertank 24 wird das Rohwasser 25 dann in die Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage 16 geleitet, und in dieser aufbereitet. Das aufbereitete Wasser wird im Folgenden über den Kühlwasserkreislauf 6 mit dem entspannten Dampf im Kondensator im Wärmetausch geführt, was hier jedoch nicht nä- her dargestellt ist. Das sich dadurch erwärmende Kühlwasser wird danach dem Kühlturm 7 zugeführt. Den Kühlturm verlässt ein herab gekühltes Kühlturmabschlämmwasser, welches in den Vorfluter 27 entlassen wird. FIG 2 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Erfindung, wobei der Rauchgasreinigungsanlage 8 das Kühlturmabschlämmwasser als Prozesswasser 9 zugeführt wird, welches dem Kühlwasserkreislauf 6 nach dem Kühlturm 7 entnommen wird. Das die Rauchgasreinigungsanlage 8 verlassende, verunreinigte Prozessabwasser 10 wird der Abwasseraufbereitungsanlage 13 zugeführt. Das verbleibende Kühlturmabschlämmwasser aus dem Kühlturm 7 wird in den Vorfluter 27 geleitet. FIG 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wobei der Rauchgasreinigungsanlage 8 ein aufzubereitendes unbehandeltes Kühlturmwasser 17 als Prozesswasser 9 zugeführt wird, welches dem Kühlwasserkreislauf 6 vor dem Kühlturm 7 und vor einer Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage 16 entnommen wird.

FIG 4 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung, wobei der Rauchgasreinigungsanlage 8 ein aufbereite- tes Kühlturmwasser 18 als Prozesswasser 9 zugeführt wird, welches dem Kühlwasserkreislauf 6 vor dem Kühlturm 7 einer Kühlturmzusatzwasseraufbereitungsanlage 16 entnommen wird.

FIG 5 zeigt eine fossil befeuerte Dampfkraftwerksanlage 1 mit Kühlturm 7 und Rauchgasreinigungsanlage 8 mit Prozessabwasserrückgewinnung .

Im Unterschied zu der fossil befeuerten Dampfkraftwerksanlage 1, nach dem Stand der Technik in FIG 1, ist hier eine Abwas- Seraufbereitungsanlage 13 vorgesehen, in die neben den verunreinigten Prozessabwässern aus dem Kühlwasserkreislauf 11 auch die schwer verunreinigten Prozessabwässer aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf 23 aufgereinigt werden. So wird der Abwasseraufbereitungsanlage 13 das verunreinigte Prozessabwasser 10 aus der Rauchgasreinigungsanlage 8 zugeführt .

Weiterhin werden der Abwasseraufbereitungsanlage 13 die schwer verunreinigten Prozessabwässer 23 aus dem Wasser- Dampf-Kreislauf 2 aus der Kondensatreinigungsanlage 20, aus dem Evakuierungssystem 21, der Probenentnahme 22, und die beim Anfahren des Dampferzeugers 3 anfallenden, schwer verunreinigten Prozessabwässer 23 aus der Spülung des Dampferzeu- gers 3 zugeführt. In einem getrennten Abwasserstrom werden der Abwasseraufbereitungsanlage 13 weiterhin die leicht verunreinigten Prozessabwässer 30 aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf 2 und das beim Anfahren im Kondensator 5 gebildete Kondensat zugeführt. Nicht dargestellt ist die Rückführung von sauberem Kondensat aus dem Kondensator 5 in den Dampferzeuger 3.

In der Abwasseraufbereitungsanlage 13 werden die verunreinig- ten Prozessabwässer verdampft, wobei ein Kondensat 32 und ein Feststoff 31 gebildet werden. Das Kondensat 32 wird je nach Anforderung oder Betriebsweise entweder zurück in die Kühl- turmzusatzwasseraufbereitungsanlage 16 oder die Vollentsalzungsanlage 19 zurückgeführt.