Die Erfindung betrifft eine Feuerungsanlage mit einem Wärmetau¬ scher zur Rückübertragung der Rauchgasabwärme. Die Wärmerückge¬ winnung aus den Rauchgasen mittels eines solchen Wärmetauschers dient üblicherweise dazu, die für die Feuerungsanläge benötigte Verbrennungsluft und/oderdas Kesselspeisewasser eines durchdie Feuerungsanlage beheizten Dampferzeugers vorzuwärmen.

Derartige Feuerungsanlagen werden nachträglich oder beim Neubau mit katalytischen oder nicht katalytischen Reduktionsstufen für die Stickoxide und einer Rauchgasentschwefelungsanlage ausge¬ stattet. Aus wirtschaftlichen Gründen, d.h. wegen geringerer Wirkungsgradverluste und wegen deutlich niedrigerer Investi¬ tionskosten wird die katalytische oder nicht katalytische Reduktionsstufe für die Stickoxide bevorzugte im Rauchgasström stromauf von der Wärmerückgewinnung angeordnet. Diese Reduk¬ tionsstufe liegt dann auch stromauf von einem bei mit Kohle beheizten Feuerungsanlagen immer erforderlichen Entstauber.

Schwierigkeiten bereiten bei dieser Anordnung die niedrigen Rohrwandtemperaturen eines nach der Reduktionsstufe für die Stickoxide angeordneten Speisewasser- oderKondensatvorwärmers, da es wegen des nach der Reduktionsstufe bzw. am Ende des Dampferzeugers vorhandenen Ammoniakschlupfes und der Schwefel¬ oxide auf den Heizflächen zu Ablagerungen aus Ammoniumbisulfat und Staub kommt. Diese Ablagerungen sind korrosiv, vermindern den Wärmeübergang und führen zu Verstopfungen. Die Ablagerungen müssen daher durch geeignete Verfahren entfernt werden. Es ist möglich, die Ablagerungen durch Waschen zu entfernen, jedoch

müssen die Wärmetauscherflächen konstruktiv entsprechend ausge¬ führt sein. Dabei ist zum Abwaschen der Ablagerungen ein Kessel¬ stillstand in nicht vorhersehbarer Zeitdauer erforderlich.

Eine andere Möglichkeit, die Wärmetauscherheizflächen von Ablagerungen zu befreien, besteht darin, diese, wenn es sich um Speisewasservorwärmer handelt, zu entleeren und mit heißem Rauchgas bzw. Dampf zu beaufschlagen. Die Rauchgas- bzw. Dampf- temperaturmuß dabei über der Sublimationstemperatur der Ammoni¬ umsalze liegen. Auch in diesem Fall ist ein Kesselstillstand erforderlich, über deren Häufigkeit und Zeitdauer keine Erfah¬ rungen vorliegen.

Schließlich ist es auch möglich, die Wärmetauseherflächen so groß zu dimensionieren, daß der Wärmeübergang trotz der Ablage¬ rungen bis zu einem üblicherweise erforderlichen Kesselstill¬ stand ausreichend ist. In diesem Falle wären so große Nach- schaltheizflachen erforderlich, daß eine derartige Auslegung unwirtschaftlich wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feuerungsanlage mit einem Wärmetauscher im Rauchgasstrom zu schaffen, dessen Wärmetauseherflächen eine Temperatur aufweisen, bei der noch keine erhöhte Gefahr von Ablagerungen besteht bzw. die sich leicht von Ablagerungen befreien lassen und die es erlaubt, den Wärmetauscher zur Rückübertragung der Abwärme in den Rauchgasen auf Teilbereiche des Dampferzeugers der Feuerungsanläge bei sehr niedriger Temperatur zu betreiben, ohne daß bei diesen Wärmetau¬ scherflächen die Gefahr von Ablagerungen und Korrosion besteht.

Ausgehend von dieser Aufgabe wird bei einer Feuerungsanlage der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, erfindungsgemäß im Rauch¬ gasstrom anschließend an eine beispielsweise katalytische Reduktionsstufe für Stickoxide und vor einem Rauchgasentstauber einen Wärmetauscher anzuordnen, diesen Wärmetauscher mit einem im Kreislauf geführten Wärmeträger zur Aufnahme von Wärme aus dem Wärmetauscher im Rauchgasstrom zu beaufschlagen und wenig-

stens einen Wärmetauscher im Wärmeträgerkreislauf zur Aufnahme von Wärme aus dem Wärmeträger anzuordnen.

Da sich der Wärmeträger von den in den Rauchgasen enthaltenen Bestandteilen, wie Staub, Ammoniumsulfat und Schwefeloxiden freihalten läßt, kann der zweite Wärmetauscher mit sehr niedri¬ gen Rohrwandtemperaturen betrieben werden, ohne daß die Gefahr von Taupunktsunterschreitungen und der Bildung von Ammoniumbi¬ sulfat besteht. Der erste Wärmetauscher im Rauchgasstrom läßt sich auf einfache Weise so gestalten, daß er sich von hier gegebenenfalls eintretenden Ablagerungen befreien läßt, was mit den vorher beschriebenen Verfahren, d.h. mit Wasser, mit heißem Rauchgas oder mit Dampf geschehen kann.

Vorzugsweise kann im Wärmeträgerkreislauf Luft als Wärmeträger verwendet werden, da in diesem Fall keine besonderen Vorkehrun¬ gen bezüglich der Dichtigkeit des Wärmeträgerkreislaufs getrof¬ fen werden müssen. Es ist jedoch auch möglich, andere Fluide, vorzugsweise solche, die auch bei höheren Temperaturen bis über 300 °C einen niedrigen Dampfdruck entwickeln, einzusetzen.

ZurVorwärmung von Speisewasser kann ein imWärmeträgerkreislauf angeordneter Speisewasservorwärmer dienen, da der Wärmetauscher im Rauchgasstrom in einem Temperaturbereich liegt, der hierfür besonders geeignet ist. Stromab vom Speisewasservorwärmer kann im Wärmeträgerkreislauf noch ein Kondensatvorwärmer angeordnet sein, der bei sehr niedrigen Rohrwandtemperaturen betrieben wird. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, Kondensat mit niedriger Eintrittstemperatur vorzuwärmen, wodurch sich In¬ vestitionskostenvorteile wegen kleinerer druckführender Berüh¬ rungsheizflächen ergeben.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die erfindungsgemäße Feuerungs¬ anlage mit ihrem Wärmeträgerkreislauf im Rauchgasström eines kombiniertenGasturbinen-Dampfturbinenprozessesangeordnetist. Der für den Dampfturbinenprozeß benötigte Dampferzeuger kann vorteilhafterweise mit Kohlenstaub nachgefeuert sein, wobei der

für die Verbrennung benötigte Sauerstoff in den Abgasen der mit Luftüberschuß betriebenen Gasturbine enthalten ist. Für die Feuerung des Dampferzeugers wird daher keine oder nur wenig zusätzliche Verbrennungsluft benötigt. Aus diesem Grunde sind bei den üblichen Kombikraftwerken die Naehschaltheizflachen am Kesselende als Berührungsheizflächen, z.B. als Teilstromspeise¬ wasservorwärmer ausgeführt. Aufgrund der niedrigen Rohrwandtem¬ peraturen besteht bei der Anwendung der katalytischen oder nicht katalytischen Reduktion von Stickoxiden in den Rauchgasen wegen des nach dem Katalysator bzw. am Ende des Dampferzeugers vorhan¬ denen Ammoniakschlupfes und des Schwefeltrioxides auf den Heizflächen die Gefahr von Ablagerungen, die im wesentlichen aus Ammoniumbisulfat bestehen. Die bisher bekannten Heizflächen lassen sich nicht mit Wasser reinigen. Demgegenüber besteht bei der erfindungsgemäßen Feuerungsanläge mit einem Wärmetauscher im Rauchgasström, einem Wärmeträgerkreislauf zur Aufnahme von Wärme aus dem Wärmetauscher im Rauchgasstrom und wenigstens einemWärmetauscher imWärmekreislauf zur Aufnahme von Wärme aus dem Wärmeträger und zur Abgabe an wenigstens einen Teilbereich der Feuerungsanlage z.B. an einen Speisewasservorwärmerund/oder einen Kondensatvorwärmer eine erheblich geringere Ablagerungs¬ gefahr, da dieWärmetauscherflächen imRauchgasstromkonstruktiv geeigneter und nicht so niedrige Temperaturen erreichen wie die Wärmetauseherflächen von direkt im Rauchgasstrom angeordneten Speisewasservorwärmern oder Kondensatvorwärmern. Des weiteren lassen sich die Wärmetauseherflächen leichter reinigen.

Wird Luft als Wärmeträger im Wärmeträgerkreislauf eingesetzt, besteht noch der Vorteil, daß sich ein Teilstrom der erwärmten Luft abzweigen und einerKohlenstaubmühle und/oder als zusätzli¬ che Verbrennungsluft einem oder mehreren Brennern des Dampf¬ erzeugers zuleiten läßt.

Besonders vorteilhaft ist es für den Wärmetauscher im Rauchgass¬ trom einen an sich bekannten Regenerativwärmetauscher, z.B. einen rotierenden Ljungström-Wärmetauscher zu verwenden, da die Wärmetauscherflächen ständig umlaufen und sich, ohne Kessel-

stillstände in Kauf nehmen zu müssen, kontinuierlich mittels auf der Rauchgasseite des Regenerativwärmetauschers angeordneten Staubbläsern reinigen lassen.

Besonders wirkungsvoll läßt sich ein solcher Staubbläser gestal¬ ten, wenn eine Luftkammer auf der Rauchgasseite vor einer Radialdichtung angeordnet wird und durch Luft aus dem Wärmeträ¬ gerkreislauf beaufschlagt wird. Die Luftkammer kann dabei auf der heißen Seite oder auf der kalten Seite des Regenerativwärme¬ tauschers angeordnet sein. Durch die kontinuierliche Beauf¬ schlagung der Luftkammer, wird das zwischen den Heizflächen befindliche Rauchgasvolumen völlig verdrängt und kann dadurch beim Eintreten der Heizfläche auf die Wärmeträgerseite (z.B. Luftseite) nicht in den Wärmeträgerkreislauf gelangen und dort zu Verschmutzungen oder Ablagerungen führen.

Um weiterhin zu verhindern, daß mit Schadstoffen belastete Rauchgase in denWärmeträgerkreislauf eingeschlepptwerden, kann im Wärmeträgerkreislauf stromauf vom Regenerativwärmetauscher ein Umwälzgebläse angeordnet sein, durch das der Druck auf der Luftseite oberhalb des Drucks auf der Rauchgasseite des Regene¬ rativwärmetauschers gehaltenwird. GeringfügigeUndichtigkeiten der Radialdichtungen zwischen der Rauchgasseite und der Luftsei¬ te des rotierenden Wärmetauschers führen dann allenfalls dazu, daß Luft aus dem Wärmeträgerkreislauf in den Rauchgasstrom gelangt. Des weiteren läßt sich aufgrund des Überdrucks im Wärmeträgerkreislauf auf einfache Weise die Luftka mer mit Luft aus dem Wärmeträgerkreislauf über eine Abzweigleitung beauf¬ schlagen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestelltenAusführungsbeispiels des näheren erläutert. Inder Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kombikraftwerks mit dem erfindungsgemäßen Wärmetauscherkreislauf,

Fig. 2 eine vergrößerte schematische Darstellung des erfin¬ dungsgemäßen Wärmetauscherkreislaufs und

Fig. 3 eine schematische Draufsicht eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers.

Das Kombikraftwerk weist eine Gasturbine 1 auf, die einen Verdichter 2 und einen Generator 3 antreibt. Die vom Verdichter 2 kommende Luft wird über eine Leitung 6 einer Brennkammer 4 zugeführt, in die über eine Brennstoffzufuhr 5 Brenngas oder flüssiger Brennstoff eingespeist wird. Da die Verbrennung in der Brennkammer 4 mit erheblichem Luftüberschuß ablaufen muß, um die Eintrittstemperatur der Gasturbine 1 nicht über das zulässige Maß ansteigen zu lassen, enthalten die Turbinenabgase in der Abgasleitung 7 noch erhebliche Mengen Restsauerstoff. Die heißen Turbinenabgase können daher direkt der Feuerung eines Dampf¬ erzeugers 8 zugeführt werden und dienen als Sauerstoffträger für den dem Brenner des Dampferzeugers 8 zugeführten Brennstoff.

Der im Dampferzeuger 8 erzeugte Dampf gelangt über einen Über¬ hitzer 9 in eine Hochdruckdampfturbine 10 und wird von dort über einen Zwischenüberhitzer 11 einer zweiflutigen Niederdruckdampf- turbine 12 zugeleitet. Die Turbinen 10, 12 treiben einen weite¬ ren Generator 13 an. Der Abdampf der Niederdruckturbine 12 wird einem Kondensator 14 zugeleitet, dort kondensiert und mittels einer Kondensatpumpe 14 über einen Kondensatvorwärmer 16, einem Kodensattank 17 zugeführt. Von dort gelangt das Kondensat als Kesselspeisewasser über eine Speisewasserpumpe 19 und einen Speisewasservorwärmer 18 wieder in den Dampferzeuger -8.

Die Rauchgase aus dem Dampferzeuger 8 werden über eine Rauchgas¬ leitung 20 durch eine katalytische oder nicht katalytische Reduktionsstufe 21 für Stickoxide geführt. Dem Rauchgas wird in der Rauchgasleitung 20 Ammoniak aus einem Ammoniaktank 22 zugeführt. Die Rauchgase gelangen dann in einen rotierenden Regenerativwärmetauscher 23 und von dort über eine Rauchgaslei¬ tung 36, einen Entstauber 37 und eine Rauchgasentschwefelungs- anlage 38 in einen Kamin 39 sowie von dort ins Freie.

Die Luftseite des Wärmetauschers 23 liegt in einem Wärmeträger¬ kreislauf aus einem Umwälzgebläse 24 und den Luftleitungen 25, 26, 27, 28. Zwischen den Luftleitungen 26, 27 ist der Speise¬ wasservorwärmer 18 und zwischen den Luftleitungen 27, 28 der Kondensatvorwärmer 16 angeordnet. Über eine Abzweigung 29 gelangt Luft in eine Kohlenstaubmühle 30 und von dort ein Kohlenstaub-Luftgemisch über eine Leitung 31 zum Dampferzeuger 8. Die Kohlenstaubmühle 30 ist mit eine Kohlezufuhr 32 ver¬ bunden.

Über eine vor dem Wärmetauscher 23 abgehende Entnahmeleitung 33 läßt sich der Luftleitung 29 weniger erwärmte Luft beimischen, so daß sich die Temperatur der der Kohlenstaubmühle 30 zugeführ¬ ten Luft einstellen läßt. Falls die Menge des über die Turbinen¬ abgase durch die Leitung 7 der Feuerung des Dampferzeugers 8 zugeführten Sauerstoffs nicht zur vollständigen Verbrennung des zugeführten Brennstoffs ausreicht, kann der Feuerung über eine Leitung 34 zusätzliche Verbrennungsluft zugeführt werden. Die der Kohlenstaubmühle 30 und dem Dampferzeuger 8 zugeführte Luft wird über eine Frischluftleitung 35 stromauf vom Umwälzgebläse 24 ersetzt.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, weist der Regenerativwärmetauscher 23 Radialdichtungen 40 auf, die die Rauchgasseite 32 von der Luftseite 34 des Wärmetauschers 23 trennen. Diese Radialdichtun¬ gen 40 brauchen nicht vollständig dicht zu sein, was den Bauauf¬ wand herabsetzt, da im Wärmeträgerkreislauf 24, 25, 26, 27, 28 Überdruck gegenüber der Rauchgasseite 42 herrscht und sich somit eine geringfügige Luftströmung durch die Radialdichtungen 40 hindurch von der Luftseite 44 zur Rauchgasseite 42 ergibt.

Die Wärmetauscherflächen des Wärmetauschers 23 lassen sich kontinuierlich durch einen Staubbläser in Form einer Luftkammer 43 von Ablagerungen befreien. Diese Luftkammer ist in Drehrich¬ tung der Wärmetauseherflächen des Wärmetauschers 23 unmittelbar vor einer der Radialdichtungen 40 auf der Rauchgasseite 42 angeordnet und wird über eine Spülluftleitung 45 mit Luft aus

dem Wärmeträgerkreislauf 24 bis 28 beaufschlagt. Mittels dieser Spülluft werden Ablagerungen von den Wärmetauseherflächen abgeblasen. Die Spülluftleitung 45 mündet auf der heißen Seite des Wärmetauschers 23, jedoch läßt sich die Luftkammer auch auf der kalten Seite des Wärmetauschers 23 anordnen und mittels einer gestrichelt dargestellten Spülluftleitung 41 beaufschla¬ gen. Die Spülluft läßt sich sowohl aus der Luftleitung 25 stromauf vom Wärmetauscher 23 als auch aus der Luftleitung 26 stromab vom Wärmetauscher 23 entnehmen.

Die Erfindung läßt sich mit Vorteil auch bei einem üblichen Kohlekraftwerk mit einer katalytischen oder nicht katalytischen Reduktionsstufe in Anschluß an den Dampferzeuger bzw. allgemein immer dann, wenn die Gefahr von Ablagerungen und Korrosion besteht, einsetzen. Des weiteren ist es möglich, andere Fluide als Luft im Wärmekreislauf umzuwälzen, insbesondere solche, die auch bei höheren Temperaturen bis über 300 °C einen niedrigen Dampfdruck aufweisen.