Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Energienutzung von Rauchgasen in kohlegefeuerten Kraftwerken, wobei die Rauchgase in einem Rauchgaswäscher gereinigt und in einen Kühlturm abgeleitet werden.

Bekannt ist ein Waschturm für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas hinter einer Feuerung, insbesondere hinter einer Kraftwerkskesselfeuerung, wobei nach den Sprühebenen für Waschflüssigkeit das Rauchgas im Wäscher durch einen Tropfengrobabscheider und danach durch einen Feinabscheider, die beide über separate Flüssigkeits-Abreinigungssysteme verfügen, geleitet werden, bevor sie in den Rauchgasabzug gelangen (DE 36 34 126).

Weiterhin bekannt ist ein Verfahren zur Behandlung des beim Spülen eines mit ammonium-sulfathaltigem Gas beaufschlagten Wärmetauschers, wobei das im Wärmetauscher gewaschene Gas durch einen Tropfchenabscheider geleitet wird, der über Sprühsysteme abgereinigt wird und daß anschließend das schwach saure bis neutrale Umlaufwasser der Sprühsysteme mit dem bei dem Reinigen des Wärmetauschers anfallenden sauren Spülwasser vermischt und die so entstandene Mischung als Waschwasser zumindest für die Eintrittsseite des Tropfchenabscheiders eingesetzt wird (DE 37 32 191).

Die Prallflächen der bekannten Tropfenabscheider weisen eine Vielzahl von unterschiedlichen wellenförmig geformten

Platten auf (DE 33 48 023, 31 37 795, 27 26 524).

Allen bekannten Tropfchenabscheidern ist gemeinsam, daß sie die bei der Abreinigung und gleichzeitigen Kühlung der

Prallflächen mit Flüssigkeit übertragene Energie energetisch nicht nutzen. Des weiteren verursacht die notwendige Bespülung der Prallflächen die Installation und den Betrieb eines Flüssigkeitskreislaufes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Energieinhalt von Rauchgasen kohlegefeuerter Kraftwerke nach der Rauchgaswäsche im Waschturm sinnvoll energetisch und damit verbundene Feuchteanteile stofflich zu nutzen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die entschwefelten Rauchgase in dem an sich bekannten Tropfenabscheider vor Rauchgasaustritt bis zum Wassertaupunkt gekühlt und die entzogene fühlbare und latente Wärme zur Vorwärmung des Maschinenkondensates unmittelbar nach Maschinenkondensator eingesetzt sowie der bisherige Anzapfdampf für eine erste Niederdruckvorwärmstufe zur zusätzlichen Erzeugung elektrischer Leistung und somit zur Erhöhung der Kraftwerksleistung eingesetzt wird.

Ebenfalls ist es möglich, daß die Rauchgase im Eintrittsbereich des Rauchgaswäschers durch einen säurefesten Wärmetauscher bis unterhalb des Säuretaupunktes abgekühlt, abtropfende Säuren vom Sumpf des Rauchgaswäschers aufgenommen sowie neutralisiert und die abgekühlten Rauchgase unmittelbar in die Waschzone eingeführt werden. Das Kühlmittel des Tropfenabscheiders wird dabei zum säurefesten Wärmetauscher geführt.

Die im tropfenabscheidenden Rauchgaskühler auskondensierte Rauchgasfeuchte wird stofflich zum Zeitpunkt des Phasenübergangs zur Bespülung und danach als Beitrag zur Deckung des Wasserbedarfes der Rauchgasentschwefelungsanlage genutzt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so gestaltet, daß der an sich bekannte Tropfenabscheider entweder in den Wellentälern seiner Prallwände mit Kühlrohren versehen ist und/oder vereinfachend auch aus Kühlrohren führenden geraden Membranwänden aufgebaut ist, wobei allein durch die versetzte Rohranordnung bei benachbarten geraden

Membranrohrwänden ebenfalls eine wellenförmige Rauchgas-Strömung zwecks Tropfenabscheidung gesichert ist.

Gleichfalls ist es möglich, daß im Einströmbereich des Wäschers ein an sich bekannter und mit einem

AbreinigungsSystem versehener säurefester Wärmetauscher über einen Wäschersumpf, der gleichfalls als

Säureauffangwanne dient, angeordnet ist.

In diesem Falle ist der Tropfenabscheider mit dem säurefesten Wärmetauscher über eine Rohrleitung für das wiederaufheizbare Kühlmedium verbunden.

Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:

1. Ein bisher mit dem abgeführten Rauchgasstrom aufgetretener Abgasverlust wird in Nutzenergie umgewandelt, wodurch eine Erhöhung des Kraftwerkswirkungsgrades eintrit .

2. Durch Auskondensation eines Feuchteanteiles des Rauchgases wird gewissermaßen vom Rauchgas selbst eine an sich notwendige Bespülung der Tropfenabscheider organisiert.

3. Durch Auskondensation eines Feuchteanteils des Rauchgases wird zumindest ein Teil des Wasserbedarfes der Rauchgasentschwefelungsanlage unmittelbar aus dem mit der Rohbraunkohle zugeführten Wassers gedeckt und somit der Brauchwasserbedarf reduziert.

4. Zusammen mit säurefesten Rauchgaskühlern vor Eintritt der Rauchgase in die Waschzone ergibt sich anlagentechnisch einerseits eine Erweiterung des RauchgaswärmeverschiebungsSystems und andererseits eine Vereinfachung der gesamten Maschinenkondensatvorwärmung (Wasser-Wasser-Wärmetauscher statt Abdampfkonsensatoren - Fig. 1) .

5. Durch die versetzte Rohranordnung bei benachbarten und geraden Membranrohrwänden wird zwecks Tropfenabscheidung eine wellenförmige RauchgasStrömung gesichert, wodurch eine vereinfachte Gesamtkonstruktion erreicht wird.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert.

Dabei zeigt Figur 1 das Verfahren zur Nutzung der am Wäscheraustritt noch vorhandenen fühlbaren und latenten Wärme des Rauchgases.

Der Rauchgaswäscher 1 besitzt im Rauchgasaustrittsbereich 2 einen Tropfenabscheider 3, der zusätzlich mit Kühlrohren 4 ausgerüstet ist. Als Kühlmittel dient separat geführtes Wasser 5 eines Wärmeverschiebesystems 6. Die rauchgasseitigen Flächen der Kühlrohre 4 sind primär Wärmeübertragungsflächen zur Kondensation von Rauchgasfeuchte und somit zur prozeßbedingten Kondensatbespülung durch das Rauchgas selbst sowie gleichzeitig Tropfchenauffangrinnen. Das die Rauchgaswärme aufnehmende Kühlwasser 5 des Wärmeverschiebesystems 6 wird im Gegenstrom und quer zum Rauchgas 7 mittels Wasserpumpe 8 gefördert. Das im tropfenabscheidenden und sich selbst spülenden Rauchgaskühler 5 bis auf 60 - 70 °C, vorzugsweise 65 °C, aufgewärmte Wasser des Wärmeverschiebesystems 6 wird mittels Leitung 9 einem säurefesten Wärmetauscher 10 zugeführt, der ebenfalls Bestandteil des Wärmeverschiebesystems 6 ist und der sich im Wäschereintrittsbereich oder auch im Rauchgaskanal 11 vor dem Wäscher 1 befindet und dort zu einer weiteren Aufwärmung des Wassers 5 vom Wärmeverschiebesystem 6 beiträgt. Die in den Wärmetauschern 4; 10 übertragene Rauchgaswärme wird in den Wasser-Wasser-Wärmetauschern 12; 13 letztlich an das Maschinenkondensat 14 zu dessen Vorwärmung abgegeben.

Die im tropfenabscheidenden Rauchgaskühler 3 auskondensierte Rauchgasfeuchte fließt von selbst über die Tröpfchenfangrinnen 18 sowie an den Kühlrohren 4 in den Suspensionskreis der Rauchgaswäsche 19.

Figur 2 zeigt den tropfenabscheidenden Rauchgaskühler 3a in bekannter Ausführung mit gewellten Rauchgasströmungsflachen 15. In den Wellentälern sind erfindungsgemäß die Kühlrohre 4 angeordnet. Durch die Kondensation der Rauchgasfeuchte an den Außenflächen der Kühlrohre 4 tritt ein Selbstspülungseffekt ein. Der tropfenabscheidende und sich selbstreinigende Rauchgaskühler 3b weist an geraden Strömungsblechen 16 versetzt angeordnete, vorzugsweise ova¬ le Kühlrohre 4 auf, die infolge ihrer versetzten Anordnung ebenfalls eine wellenförmige und tröpfchenabscheidende RauchgasStrömung 17 erzwingen.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Rauchgaswäscher

2 Rauchgasaustrittsbereich 3 Tropfenabscheider

3a Rauchgaskühler

3b Rauchgaskühler

4 Kühlrohr

5 Wasser 6 Wärmeverschiebesystem

7 Rauchgas

8 Wasserpumpe

9 Leitung

10 Wärmetauscher 11 Rauchgaskanal

12 Wasser-Wasser-Wärmetauscher

13 Wasser-Wasser-Wärmetauscher

14 Maschinenkondensat

15 Rauchgasströmungsflache 16 Strömungsblech

17 Rauchgasströmung

18 Tröpfchenfangrinne

19 Rauchgaswäsche