Bekannt ist, daß sich bei Einsatz von Frischwasser an Tropfenabscheidern von Rauchgaswäschern, für die Wäsche des REA-Gipses und für die Suspensions- aufbereitung des jeweils verwendeten Absorbens die vergleichsweise höchsten erforderlichen Rauchgaseintrittstemperaturen am Wäschereintritt ergeben. Eine Reduzierung des Frischwasserverbrauches ist sowohl in stofflicher Hinsicht, vordergründig jedoch im Interesse verbesserter Rauchgaswärmenutzung und damit weiterer Wirkungsgradverbesserung wünschenswert (Stromgestehungs- kosten und CO2-Emission).

Bisher bekannt ist eine Reduzierung des erforderlichen Frischwasserbedarfes und damit verbunden eine mögliche Absenkung der Rauchgas- Eintrittstemperatur am Wäscher durch den Einsatz von REA-Umiaufwasser an- stelle von Frischwasser für die Bespülung der Tropfenabscheider beim Neubau- Kraftwerk Lippendorf, vgl. Projektbeschreibung REA-Umlaufwasser und Fällung gelösten Magnesiumsalzes aus Umlaufwasserteilstrom zur Vermeidung der Aufkonzentration der den REA-Betrieb störenden Salzfrachten.

Bekannt ist weiter, daß bei Verwendung von Umlaufwasser mit restlichen Salz- frachten (CaS04 und MgSO4) zur Löschung von Branntkalk grobkörnige und daher für die Kalkhydratsuspension unbrauchbare Kalkhydrate entstehen, an- dererseits aber der Einsatz von aufbereitetem Umlaufwasser den Frischwas- serverbrauch der REA besonders spürbar (bis 50 %) entlasten würde.

Bekannt ist ein Verfahren zur Aufbereitung der Grieße einer Kalkhydrat- Suspension (DE-OS 196 01 933), wobei die Nutzung von CaCO3-Kernen, soge- nannten Möpsen, in der Funktion als Mahlkörper für Kalkhydratgrleße beschrie- ben wird.

Die Dosierung der für die Entschwefelung notwendigen Kalkhydratsuspensionen in jeweils untere Sprühebenen von REA-Wäschern zur Anhebung des pH- Wertes in diesen Teilzonen des Wäschers zur Vermeidung der MgSO4- Bildung wird in DE-OS 195 02 635 beschrieben.

Darüber hinaus ist ein Verfahren zur Verminderung unerwünschten Kristall- wachstums von Feststoffen in Suspensionen für Rauchgasentschwefelungsan- lagen bekannt, bei dem sulfatbelastete Wässer in einen Reaktionsbehälter ge- leitet, dort mit einem Teilstrom frischer Kalkhydrat-Suspension bis zur Sul- fatausfällung in Kontakt gebracht werden, so daß in der Löscheinrichtung beim Löschen des Branntkalkes unter Zugabe von nunmehr sulfatarmem Wasser eine feinkörnige Kalkhydrat-Suspension entsteht, die keine nennenswerte Vergrie- ßung aufweist (DE-OS 44 18 478).

Bekannt ist nach EP 0 688 239 die Kühlung von Tropfenabscheidern zur Redu- zierung des bisher dort benötigten Spülwasser/Frischwasser/Umlaufwasser- bedarfes sowie zur Nutzung eines Anteiles im Rauchgas vorhandener latenter Wärme.

Allen vorgenannten Verfahren ist gemeinsam, daß sie sehr partielle verfahren- stechnische Lösungen darstellen, die jede für sich keine bzw. nur geringe ener- getische sowie stoffliche Einspareffekte erkennen lassen. Außerdem wird unzu- reichend Frischwasser für die REA eingespart und über diesen Weg die Rauch- gaswärme-Nutzung auf einem ungenügenden Niveau begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Energieinhalt von Rauchgasen kohlegefeuerter Kraftwerke, auch im Bereich des Säuretaupunktes, weitestge- hend zu nutzen und gleichzeitig den Frischwasserbedarf der REA spürbar zu reduzieren.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die der REA zuzuführende Frischwassermenge spürbar reduziert wird durch Einsatz von speziell aufbe- reitetem REA-Umlaufwasser, geeignet zum Löschen des Kalkes, so daß die Rauchgas-Eintrittstemperatur um weitere 10-50 K abgesenkt werden kann, womit eine verstärkte Rauchgaswärme-Nutzung einhergeht.

Die Aufbereitung des zur Kalklöschung benötigten Umlaufwasseranteils erfolgt so, daß die die Grießbildung verursachenden gelösten Salzfrachten von CaSO4 und MgS04 eine Konzentration von in Summe 2 g/l nicht überschreiten. Um der Gefahr auch der geringsten Grießbildung zu begegnen, wird erfindungsgemäß Branntstückkalk als Absorbens anstelle des bisher vorzugsweise verwendeten Feinkalkes eingesetzt und in einer Trommel abgelöscht, in der die sich beim Löschen bildenden"Möpse" (nicht gebrannte CaCO3-Kerne der Stückkalkes) als materialimmanente Mahikörper zum Aufmahlen des Kalkhydrat-Grießes ge- nutzt und anschließend ausgeschleust werden. Die Trommel ist deshalb mit einer Rückführungseinrichtung für diese"Möpse"ausgestattet, um neben der Entsorgung/Abgabe (32) aus dem System immer in Abhängigkeit vom Grieß- anfall Mahfkörper mit ausreichender Korngröße in der Trommel zu haben. Weiter wird dafür gesorgt, daß die Vorbelastung des Umiaufwassers mit der MgSO4-Salzfracht kleiner als bei bisher bekannten Verfahren ist, was erfin- dungsgemäß durch eine Hoch-pH-Fahrweise im Bereich der unteren Sprühebe- nen des Rauchgaswäschers erreicht wird (pH < 8,3). Vorrichtungsmäßig bein- haltet diese die Dosierung der Kalkhydratsuspension in diejenigen Wäscher- suspensionskreisläufe, die die unteren Sprühebenen versorgen (7), so daß die Aufbereitungstechnologie selbst keine bemerkenswerten Zusatzaufwendungen verursacht. Diese Hoch-pH-Fahrweise vermindert einerseits überraschender- weise die Konzentration der MgSO4-Fracht mit sehr hoher Löslichkeit und ver- hindert das Einbinden von CO2-Anteilen des Rauchgases durch Kalkhydrat zu CaCO3 im Wäscher (pH < 8,3). Die Wäschersuspensionskreisläufe incl. der Kreislauf zur Gipsausschleusung werden auf diese Weise mit einer MgS04- Fracht von maximal 4 bis 10 g/l gefahren, wobei die Einzelwerte vom MgO- Anteil des Branntkalks und von der SO2-Fracht des Rauchgases abhängen. Bei gleichem Einbindegrad von SO2 ! äßt sich der Wäscher mit bis zu 25 % verrin- gertem L/G-Verhältnis betreiben.

Die aus dem Rückführsystem kontinuierlich ausgehaltene Menge von CaCO3 ("Möpse") wird solchen Kraftwerken zugeführt, die eine nasse Kalksteinmahl- anlage betreiben und in der REA Kalksteinmehl-Suspension einsetzen.

Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht : 1. Der KW-Wirkungsgrad (netto) kann je nach bisheriger Rauchgas- Eintrittstemperatur in den Rauchgaswäscher um 0,4-0,5 %-Punkte ver- bessert werden, woraus sich eine elektrische Leistung bestimmt, die kei- nen zusätzlichen Kohleverbrauch verursacht.

2. Durch den Einsatz des gezielt aufbereiteten REA-Umlaufwassers wird der Frischwasserbedarf um ca. 50 % reduziert. Die erfindungsgemäße Ver- knüpfung sichert außerdem eine minimale Investkostenbelastung.

3. Durch Bezug von Stückkalk anstelle von Feinkalk reduzieren sich die Be- triebskosten für das benötigte Absorbens um 10... 15 %.

4. Die Investitionskosten für die Absorbensentladung,-lagerung, aufbereitung unterscheiden sich bei Verwendung von Stückkalk gegen- über Feinkalk nur unwesentlich, so daß die Vorteile aus der Entlastung o. g. Betriebskosten nicht geschmälert werden ; bei Realisierung in einem 900-MW-Braunkohlekraftwerk reduzieren sich damit die Stromgeste- hungskosten um ca. 0,03 Pf/kWh bei Einsatz dieses Blockes im Grund- lastbereich bzw. um ca. 1,8 Mio. DM/a.

5. Die Hoch-pH-Fahrweise gestattet, daß L/G-Verhältnis um 20-25 % zu reduzieren, wodurch die Sprühebenenanzahl des Wäschers und damit sowohl Investkosten als auch Betriebskosten an der REA einzusparen sind.

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens so- wie die Anordnung erfindungsgemäßer Komponenten/Baugruppen innerhalb des Verfahrens.

Der Stückkalk 36 wird in der Trommel 29 mit aufbereitetem REA-Umlaufwasser 28, dessen Fracht fösticher Ca-und Mg-Salze im Fällungsreaktor 19, im Zyklon 22 und im Eindicker 26 bis auf ca. 2 9/1 reduziert wurde, gelöscht. Bedingt durch den gewollten Einsatz von Stückkalk, der im Kernbereich noch unge- brannte Kalksteinanteile besitzt, bildet sich eine Kalkhydratsuspension, ge- mischt mit CaC03-Steinen, den sog."Möpsen", die durch die Rüttelsiebe 30 ausgehalten und anteilig über die Rückführleitung 31 erneut in die Löschtrom- mel 29 aufgegeben werden und jetzt als"Mahlkörper"für die Mahlung des sich beim Löschvorgang mit Umiaufwasser trotz geringer restlicher Salzfracht bil- denden Kalkhydratgrieße fungieren, so daß sich eine verwendungsfähige Kalk- hydratsuspension ergibt, im Suspensionsvorlagebehälter 33 gesammelt und

mittels Suspensionspumpen über die Suspensionsleitung 34 dem Wäschersus- pensionskreislauf in und außerhalb des REA-Wäschers 1 mit Wäschersumpf 5, Tropfenabscheider 4, Sprühebenen 3, Suspensionspumpen 2, Suspensionslei- tungen 6 zugeführt wird. Die Aufgabe der Kalkhydratsuspension erfolgt speziell über die Dosierleitungen 7 auf die beiden Wäschersuspensionskreise, die die unterste und die nachfolgende Sprühebene 3 versorgen, um gezielt und nur in diesem Bereich des Wäschers 1 einen pH-Wert < 8,3 zu fahren, also in dieser Wäscherzone eine sogenannte Hoch-pH-Fahrweise zu realisieren, um die Bil- dung der hochlöslichen MgS04-Salzes reduzieren und die Reaktion von Ca (OH) 2 mit CO2 des Rauchgases zu CaCOg gänzlich verhindern zu können.

Das zum Kaik) öschen benötigte Umtaufwasser 28 wird aus dem Gipsentwässe- rungskreislauf, speziell aus dem Sammelbehälter 16 abgezogen und über Lei- tung 18 der Umiaufwasseraufbereitung mit den bereits o. g. Komponenten 19, 20,22,26 zugeführt. Der Fällungsreaktor 19 wird über Leitung 35 mit derselben Kalkhydratsuspension 34 versorgt, wie diese im SO2-Einbindeprozeß im Wä- scher 1 Verwendung findet. Aus dem Eindicker 26 gelangen die anteilig ausge- haltene Salzfracht und die Fällungsprodukte sowie nicht umgesetztes MgO/Mg (OH) 2 aus dem Wäscherkreis über die Leitung 27 zur Ascheanfeuch- tung. Dem Eindicker 26 wird ein Flockungshilfsmittel 25 in den Zyklonüberlauf 24 zugegeben.

Mit kontinuierlicher Zuführung von Stückkalk 36 zur Löschtrommel mit zusätzli- cher Mahlfunktion wird ebenfalls kontinuierlich der überschüssige Mengenanteil "Möpse"32 aus dem vorgestellten Bilanzkreis abgegeben. Analog wird mit dem mittels Zyklon 11 und Vakuum-Bandfilter 13 entwässerten REA-Gips 14 verfah- ren. Der Einsatz von Stückkalk 36 mit aufbereitetem bzw. gefälltem Umlauf- wasser 28 ermögticht die Rohgaskühlung mittels Rauchgaskühler 10 und Kühl- medium 37 von 170... 190 °C bis auf ca. 85 °C am Eintritt des REA-Wäschers 1.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Rauchgaswäscher 2 Wäschersuspensionspumpe 3 Sprühebene 4 Tropfenabscheider 5 Wäschersumpf 6 Wäschersuspensionsleitung 7 Dosier-und Aufgabeleitung 8 Frischwasserleitung 9 Frischwasserleitung 10 Rauchgaskühler 11 REA-Gips-Entwässerungszyklon 12 Naßgipszuführung 13 Vakuum-Bandfilter <BR> 14 REA-Gips-Entsorgungssystem<BR> 15 Zyklonüberlauf<BR> 16 Umiaufwasserbehaiter Hauptumlaufwasser17Rückführleitung 18 Leitung 19Fällungsreaktor 20 Fällungszwischenbehalter<BR> 21 Umlaufwasserleitung<BR> 22 Zyklonstufe<BR> 23 Rückführleitung<BR> 24 Zyklonüberlauf 25 Flockungshilfsmittel 26 Eindicker 27 Entsorgungsleitung 28 Klarphase 29Kalklöschtrommel <BR> 30 ! sieb<BR> 31 Rückführleitung 32 Entsorgungsleitung 33 Suspensionsvorlagebehälter 34 Kalkhydratversorgungsleitung

35Fällungsreaktor <BR> <BR> 36 Zuführungssystem 37 Kühlmedium 38 Rauchgaskanal 39 Rauchgaskanal 40 Reingas-Kanal 41 Pumpe 42 Förderleitung