PROCESS AND DEVICE FOR THE THERMAL TREATMENT OF FLUE GASES FROM A BOILER SYSTEM

Abstract: 1. A process of thermally treating flue gases which come from a boiler system and are conducted through two series-connected flue gas aftertreating plants, wherein the second flue gas aftertreating plant is an NOx -removing plant and is operated at a higher flue gas temperature than the first flue gas aftertreating plant, and of thermally treating combustion air to be supplied to the boiler system, characterized in that heat of the flue gases is used to reheat the flue gases and to preheat air.

Description: Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Rauchgasen aus einem Kesselsystem Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Rauchgasen aus einem Kesselsystem, die durch zwei in Serie geschaltete Raucligasnaclibehandlungsanlagen geführt werden, wobei die Rauchgastemperatur in der zweiten Rauchgasnachbehandlungsanlage höher als jene in der ersten ist, und zur thermischen Behandlung von der dem Kesselsystem zugeführten Verbrennungsluft. Unter Rauchgasnachbehandlungsanlagen werden Anlagen zur Schadstoffminderung im Rauchgasstrom verstanden. Die erste Rauohgasnachbehandlungsanlage kann beispielsweise eine Rauchgasentschwefelungsanlage' die zweite eine DeNOx-Anlage sein. Die in den Rauchgasen von Kesselanlagen enthaltenen Stiokoxide stellen eine Umweltbelastung dar, wenn diese ungehindert in die Atmosphäre austreten. Um diese Belastung zu senken, wurden sogenannte DeNOx-Anlagen entwickelt, die eine Verminderung der NOx-Anteile der Rauchgase bewirken. Im allgemeinen sind DeNOx-Anlagen als katalytisch wirkende Anlagen zur Verminderung des Gehaltes an Stickoxyden (not) vorgesehen, die auch als SCR-Anlagen (selective catalytic reduction) bezeichnet werden und bei kalorischen Kraftwerken vor dem Ituftvor- wärmer angeordnet sind, u.zw. deshalb, weil die Wirkung der DeNOz-Anlagen bei den dort herrschenden Temperaturen am günstigsten ist. Die Wirkungsweise des SCR-Verfahrens beruht auf der Reaktion der Stickoxide mit in die Rauchgase eingebrachtem NH3 unter Anwesenheit eines Kata- lysators. Bei mit Kohle oder Öl beheizten Kraft- werken kann eine Reihe von Problemen auftreten. Abhängig von der Zusammensetzung der Brennstoffe wird bereits ein Teil des im Brennstoff enthaltenen Schwefels zu S03 umgesetzt. Ausserdem ist die Wirkungsweise des Eatalysators nicht nur auf die Umsetzung zwischen NE3 und NOx begrenzt, es erfolgt auch eine Katalyse von SO, zu 503. Das in den Rauchgasstrom eingebrachte NH3 reagiert mit SO 3 zu verschiedenen Salzen, die sich bei Tempe- raturen unter ca. 250 C, besonders unter 23000, in flüssiger Form vor allem im #uftvorwärmer zusätz lich mit anklebenden Ascheteilchen ablagern und zu Verstopfungen und Druckabfällen führen können. Ein geringes Ausmass an Abscheidung kann auch am Katalysator selbst erfolgen und zu einer Desaktivierung führen. Die Flugasche kann eine Erosion des Katalysators bis zu einer kritischen Schwächung seiner mechanischen Stabilität bewirken. Ausserdem kann es durch die Blug- asche zu Verstopfungen des wabenförmig ausgebildeten Katalysators kommen. Des weiteren besteht die Gefahr der langsamen Vergiftung des Katalysators durch alkalische Aschebestandteilohen, besonders durch Ka#iumverbindungen. Um Verstopfungen des Katalysators zu vermeiden wurden Katalysatoren auf keramischer Basis entwickelt, die voluminös, schwer und auf mechanische Beanspruchung empfindlich sind. Ausserdem sind Russbläser vorzusehen, um die Katalysatoren zyklisch zu reinigen. Vanadiumpentoxyd ist einer der effektivsten NOX- Katalysatoren, hat aber den Nachteil einer gleichfalls erhöhten Aktivität in Hinblick auf eine 303 Umwandlung. Es sind Katalysatoren bekannt, die weniger als 1 r# des S02 zu 303 umwandeln, dies aber auf Kosten einer gleichfalls verminderten NO Aktivität. Um diese Probleme zu umgehen wurde bereits vorgeschlagen, die DeNOx-Anlage nach der. dem Luftvor- wärmer nachgeschalteten Rauchgasentschwefelungsanlage anzuordnen. Die aus der Rauchgasentschwefelungsanlage austretenden Reingase weisen jedoch eine relativ niedrige Temperatur auf, weshalb diese wieder auf die für eine DeNOx-Anlage erforderliche Reaktionstemperatur gebracht werden müssen. Zu diesem Zwecke kann beispielsweise ein mit Dampf beschickter Wärmetauscher vorgesehen sein. Diese Art von Wiederaufheizung ist jedoch mit zusätzlichem Energie aufwand und damit mit erhöhten Be triebskosten verbunden. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Rauchgasen aus einem Kesselsystem, die durch zwei in Serie geschaltete Rauchgasnachbehandlungsanlagen geführt werden, wobei die Rauchgastemperatur in der zweiten Rauchgasnaohbehandlungs anlage höher als Jene in der ersten ist und von der dem Kesselsystem zugeführten Verbrennungsluft, ohne dass eine externe Energiezufuhr notwendig ist, oder dass nur eine minimale externe Energiezufuhr erforderlich ist. Das Verfahren der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass Wärme der Rauchgase zur Wiederaufheizung der Rauchgase und zur Luftvorwärmung verwendet wird. In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wiederaufheizung der Rauchgase bis auf eine für ein katalytisches DeN0x-Verfahren notwendige Temperatur erfolgt, vorzugsweise im Bereich von 1300 bis 4500O, zweckmässig 1600 bis 38000, beispielsweise 2000 bis 30000. Die Wiederaufheizung der Rauchgase erfolgt erfin dungsgemäss in mehr als einer Stufe, vorzugsweise in zwei oder drei Stufen. Erfindungsgemäss ist auch vorgesehen, dass die Luftvorwärmung in mehr als einer Stufe erfolgt, vorzugsweise in zwei oder drei Stufen. Des weiteren wird erfindungsgemäss Wärme der Rauch gase zuerst bei hohem Temperaturniveau zur Burtvor- wärmung in der letzten Stufe der Luftvorwärmung verwendet, und danach mit Wärme der Rauchgase bei niedrigerem Temperaturniveau die Wiederaufhe izung der Rauchgase durchgeführt. Dadurch wird erreicht, dass einerseits die Verbrennungsluft optimal bei hohem Temperaturniveau erhitzt und anderseits das Temperaturniveau zur Wiederaufheizung der Reingase vor dem DeNOl-Vorgang noch genügend hoch ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Vorwärmung der Verbrennungsluft in der ersten Stufe der Luftvorwärmung Wärme der Rauchgase bei niedrigem Temperaturniveau verwendet wird, nachdem den Rauchgasen bereits Wärme bei hohem Temperaturniveau zur Luftvorwärmung und zur Wiederaufheizung der Rauchgase entzogen wurde. Die Übertragung dieser Wärme kann regenerativ z.B. durch einen Dreh-Gasvorwärmer oder umschaltbare Regenerationskolonnen, oder rekuperativ durch ein Wärme tauschersystem mit dazwisohengeschaltetem Wärme trägermediunikreislauf oder eine Anordnung von Heat-pipes erfolgen, wodurch sich eine bessere Ausnützung des Wärmeinhalts der Rauchgase vor der Rauchgasnachbehandlungsanlage ergibt. Im Falle einer Rauch gasentschwefelungsanlage als Rauohgasnachbehandlungsanlage ergibt sich ausserdem eine Verringerung des Wasserverbrauchs der Rauchgasentschwefelungsanlage zufolge geringerer Verdunstung und damit auch ein geringerer Feuchtegehalt der Reingase. Vorzugsweise erfolgt die Wiederaufwärmung der Rauchgase bis einschliesslich zur vorletzten Stufe der Wiederaufheizung der Rauchgase durch ein Absorptions- system. Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die Wiederaufheizung der Rauchgase bis einschliesslich der vorletzten Stufe der Wiederaufheizung der Rauchgase durch Wärmetausch in einem Regenerationssystem zwischen den in die erste Rauchgasnachbehandlungsanlage ein- und austretenden Rauchgasen. Vorzugsweise erfolgt die Wiederaufheizung der Rauchgase bis einschliesslich der vorletzten Stufe der Wiederaufheizung der Rauchgase in einem Rekuperativsystem mit Dampf. Eine zusätzliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Luftvorwärmung bis einschliesslich der vorletzten Stufe der Luftvorwärmung durch Aufnahme der in einem Absorptionssystem freiwerdenden Wärme und/oder durch Wärmetausch mit den aus der zweiten Rauchgasnachbehandlungsanlage austretenden Rauchgasen erfolgt. Eine erste Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an einen Kessel für die austretenden heissen Rauchgase vor dem Eintritt in die erste Rauchgasnachbehandlungsanlage ein erster Wärmetauscher vorgesehen ist, dessen Sekundärkreislauf einerseits mit dem Primärkreislauf eines zweiten Wärmetauschers verbunden ist, welcher zur Wiederaufheizung der aus der ersten Rauchgasnachbehand lungsanlage austretenden Reingase vorgesehen und zwischen der ersten und der zweiten Rauchgasnaoh- behandlungsanlage angeordnet und anderseits mit dem Primärkreislauf eines dritten Wärmetauschers zur Luftvorwärmung verbunden ist. Die Wärmeübertragung kann auch durch eine Anordnung von Heat- [ piges erfolgen. Eine zweite Vorrichtung zur Durchführung des er findungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an einen Kessel für die austretenden heissen Rauchgase vor dem Eintritt in die erste Rauchgasnachbehandlungsanlage ein Regenerativsystem vorgesehen ist, und dass der Ausgang der ersten Rauchgasnachbehandlungsanlage über das Regenerativsystem mit einer DeNOx-Anlage verbunden ist, an deren Ausgang ein Luftvorwärmer angeschlossen ist, der durch die aus der DeNOx-Anlage austretenden Reingase beheizt wird. Vorzugsweise ist zwischen der ersten Rauöhgasnachbehandlungsanlage und dem Regenerativsystem ein Gasvorwärmer angeordnet. Eine Ausgestaltung dieser Vorrichtung sieht vor, dass zwischen dem ersten Wärmetauscher und der ersten Rauchgasnachbehandlungsanlage ein vierter Wärmetauscher angeordnet ist, dessen Sekundärkreislauf mit dem Primärkreislauf eines fünften Wärmetauschers zur Buftvorwärmung verbunden ist, und dass ein BuSt- vorwärmer zur Zwischenerwärmung der Verbrennungsluft zwischen dem dritten Wärmetauscher und dem fünften Wärmetauscher angeordnet ist, welcher mit dem Ausgang einer DeNOx-Anlage verbunden ist und durch die aus der DeNOx-Anlage austretenden Reingase beheizt wird. Eine zusätzliche Vorrichtung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an einen Kessel für die austretenden heissen Rauchgase vor dem Eintritt in die erste Rauchgasnachbehandlungsanlage zumindest ein Wärmetauschersystem für die Lufterwärmung und zumindest ein Wärmetauschersystem für die Rauchgaswiederaufheizung vorgesehen ist, und dass der Ausgang der ersten Rauchgasnachbehandlungsanlage mit einer DeNOx-Anlage verbunden ist, an deren Ausgang ein Luftvorwärmer angeschlossen ist, der durch die aus der DeNOx-Anlage austretenden Reingase erhitzt wird. Durch das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässen Vorrichtungen können eine Reihe vom Vorteilen erzielt werden. Wie bei gasbeheizten Kraftwerken (Abwesenheit von Asche und S02) kann ein Katalysator gewählt werden, der optimale Oberfläche, Gewicht und Wirksubstanz, die sich nur an der Oberfläche befindet, aufweist, wodurch sich der Rerstellungsaufwand in starkem Masse reduziert. Die Problematik einer Verunreinigung oder Desaktivierung des Katalysators wird daher auf ein ver nachlässigbares Minimum beschränkt, so dass dessen Lebensdauer wesentlich verlängert wird. Weiters ist eine NR3-#eiheit der Flugasche, eines Rauch gasentschwefelungsanlagen-Endprodukte s (z . B. Gips) oder eines Abwassers aus einer Rauchgasentschwefelungsanlage gewährleistet. Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Er windung werden anschliessend an Rand der Figuren näher erläutert, welche bevorzugte Ausführungsbeispiels darstellen. Es zeigen Fig. 1 ein Blockschema eines ersten Ausführungsbei- spiels, Fig. 2 ein Blockschema eines zweiten Ausführungsbeispiels, Fig. 3 ein Blockschema eines dritten Ausführungsbei- spiels, und Fig. 4 und 5 zwei weitere Varianten erfindungsgemässer Anlagen zur Wiederaufheizung von Reingasen, wobei gleiche Blockeinheiten mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. In Fig. 1 bzeichnet 1 einen Kessel, aus dem die heissen Rauchgase 2 austreten und in einen Wärmetauscher 3 eintreten. Der Sekundärkreislauf des Wärmetauschers 3 ist mit einem hitzebeständigen Wärmeträgermedium 4, z.B. Öl gefüllt. Nach dem Wärmetauscher 3 gelangen die Rauchgase 2 falls erforderlich über ein E-Filter 5 zu einer Rauchgasnachbehandlungsanlage, die beispielsweise als Rauchgasentschwefelungsanlage 6 ausgeführt ist. Die abgekühlten Reingase 7 werden aschliessend in einem Wasserdampf-Absorptionssystem 8 auf 90 bis 1100C vorerwärmt, welches in einer nicht vorveröffentlichten Literaturstelle beschrieben wird (österreiche Patentanmeldung A 6432/83). Die Enderwärmung der Reingase findet in einem Wärmetauscher 9 statt, dessen Primärkreislauf mit dem Sekundärkreislauf des Wärmetauschers 3 verbunden ist. Die wiedererhitzten Reingase 7 werden einer DeNOx-Anlage 10 zugeführt. Das aus der DeNOx-Anlage 10 austretende Reingas gibt einen Teil seiner Wärme in einem regenerativen Luftvorwärmer 11 an die Verbrennungsluft 12 ab, die zuvor im Absorptiohssystem 8 vorerwärmt wurde, und tritt anschliessend über einen Schornstein 13 in die Atmosphäre. Nach dem Luftvorwärmer 11 wird ein Teilstrom der Verbrennungsluft 12 dem Absorptionssystem 8 zugeführt, um die notwendige Energie für den Desorptionsvorgang zu liefern. Der aus dem Absorptionssystem 8 austretende und abgekühlte Luftstrom wird über ein Gebläse 14 wieder der Verbrennungsluft 12 vor dem Luftvorwärmer 11 beigemengt. Die Enderwärmung der Verbrennungsluft 12 erfolgt in einem Wärmetauscher 15, dessen Primärkreislauf mit dem Sekundärkreislauf des Wärmetauschers 3 in Serie geschaltet ist. Vor der Eintrittsstelle des Wärmeträgermediums 4 in den Wärmetauscher 5 ist eine Pumpe 16 angeordnet, um die Zirkulation des Wärmeträgermediums vom Wärmetauscher 3 über den Wärmetauscher 15 zum Wärmetauscher 9 zu bewerkstelligen. Bei entsprechender Dimensionierung der Wärmetauscher 3 und 9 bzw. bei entsprechendem Wärme inhalt der heissen Rauchgase kann das Absorptionssystem 8 nach Fig. 1 unter Umständen entfallen, d.h. dass die Wiederaufheizung der aus der Rauchgasentschwefe lungsanlage 6 austretenden Reingase nur durch den tiÅarmetau oher 9 erfolgt. Die für die DeNOx-Anlage erforderliche Temperatur der Reingase beträgt vorzugsweise 1300 bis 4500C, zweckmässig 1600 bis 380 0, z.B. 2000 bis 30000. Im folgenden werden zum besseren Verständnis die Temperaturverhältnisse an den verschiedenen Einund Austrittsstellen der Rauchgase, des Wärmeträgermediums Öl und der Verbrennungsluft beispielhaft angeführt. Die heissen Rauchgase 2 treten beispielsweise mit einer Temperatur von 37000 aus dem Kessel 1 aus und erwärmen das Öl 4 im Wärmetauscher 3 von einer Eintrittstemperatur von 13000 auf 35000. Die Rauchgase 2 verlassen den Wärmetauscher 3 mit einer Temperatur von 15000 und treten in die Rauchgasent schwefelungsanlage 6 ein, welche sie mit einer Temperatur von 6000 wieder verlassen. Im Wasser dampf-hbsorptionssystem 8 werden die abgekühlten Reingase 7 auf ca. 11000 erhitzt. Das im Wärmetauscher 3 erhitzte Öl 4 gelangt zuerst zum Wärmetauscher 15, wo es zur Endaufheizung der Verbrennungsluft auf oa. 32500 verwendet wird. Das Öl 4 verlässt den Wärmetauscher 15 mit einer Temperatur von 32000, mit welcher es zum Wärmetauscher 9 geleitet wird, um die aus dem Wasserdampf-Ahsorptionssystem austretenden Reingase 7 auf eine Temperatur von 30000 zu erhitzen, mit der sie zur DeNOx-Anlage 10 gelangen. Das Öl 4 verlässt den Wärmetauscher 9 mit einer Temperatur von 13000, mit der es über die Pumpe 16 wieder zum Wärmetauscher 3 geleitet wird. Die Verbrennungsluft 12 wird durch die bei der Wasserdampf-Absorption freiwerdende Wärme auf oa. 9000 vorerwärmt, im Luftvorwärmer 11 auf 27000 zwischenerhitzt und im Wärmetausoher 15 auf die Endtemperatur von 32500 gebracht. Die Reingase 7 verlassen die DeNOx-Anlage mit einer Temperatur von ca. 30000, mit der sie in den Luftvorwärmer 11 eintreten und diesen mit einer Temperatur von 13000 über den Schornstein verlassen. Diese hohe Austrittstemperatur gewährleistet eine sehr gute Ausbreitung der nur noch in geringem Masse im Rauchgas enthaltenen Schadstoffe. Das in Fig. 2 dargestellte System ist dem nach Fig. ? weitgehend ähnlich. Anstelle der Wärmetauscher 3, 9 und 15 ist ein Regenerativsystem git drei Kammern vorgesehen, das z.B. als Dreikammer-Ljungströmgasvorwärmer ausgebildet sein kann. Wesentlich für die Rauchgas- und Luftführung ist, dass die zeitliche Reihenfolge für die Durchströmung eingehalten wird: Rauchgas aus dem Kessel, Verbrennungsluft, Rauchgas vor der DeNOx-Anlage. Durch diese Reihenfolge wird sowohl die Temperaturabstufung der Gasströme gewährleistet, als auch der Leckstrom von Rohgas zur Reingasseite vernachlässigbar klein. Anstelle des Absorptionssystems 8 nach Fig. 1 wird hier ein mit z.B. Turbinenabzapfdampf betriebener Gasvorwärmer 18 eingesetzt* Dieser Gasvorwärmer 18 könnte auch durch einen herkömmlichen Dreh-Gasvorwärmer oder ein sonstiges Regenerativsystem er i*zt werden, bei welchem ein Wärmetausch zwischen den in die Rauchgasentschwefelungsanlage 6 ein- bzw. austretenden Rauchgasen erfolgt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann unter Umständen bei entsprechender Dimensionierung des Regenerativsystems 17 bzw. bei entsprechendem Wärmeinhalt der hefsserr Rauchgase der Gasvorwärmer 18 entfallen. Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung gleicht ebenfalls im wesentlichen jener der Fig. 1, wobei das Absorptionssystem 8 entfällt und ein Wärmetauschersystem vorgesehen ist, bestehend aus einem rauchgasseitigen Wärmetauscher 19 vor der Rauchgas entschwefelungsanlage 6 und einem verbrennungsluftseitigen Wärmetauscher 20 vor dem Luftvorwärmer 11, welche über einen Wärmeträgermediumkreisiauf 21 mit einer Pumpe 22 miteinander verbunden sind. Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1, 2 und 3 ist die DeNOx-Anlage 10 separat zwischen Wärmetauscher 9 beziehungsweise Regenerativsystem 17 und Luftvorwärmer 11 angeordnet. Es wäre jedoch auch erfindungsgemäss möglich, die DeNOx-Anlage sowohl im Wärmetausoher 9 als auch im Luftvorwärmer 11 zu integrieren, indem man die Wärmetauschfläohen als Katalysator ausbildet. Bei den Beispielen nach Fig. 4 und 5 sind nur die unmittelbar am Kessel 1 angeschlossenen Wärmetauschersysteme dargestellt. Die restlichen Blockeinheiten können ähnlich wie in Fig. 1 oder Fig. 3 dargestellt ausgebildet bzw. miteinander verbunden sein. Nach Fig. 4 ist ein rekuperatives Wärmetauschersystem in Form eines rauchgasseitigen Wärmetauschers 23 und eines verbrennungsluftseitigen Wärmetauschers 24 vorgesehen, welche über einen Wärmeträgermediumkreis- lauf 25 mit einer Pumpe 26 mitezander verbunden sind. Die beiden Wärmetauscher 23 und 3' entsprechen dem Wärmetauscher 3 nach Fig. 1. Der Wärmetauscher 3' ist dementsprechend mit dem Wärmetauscher 9 nach Fig. 1 verbunden. Nach Fig. 5 ist ein regeneratives Wärmetauschersystem in Form eines Dreh-Luftvorwärmers 27 vorgesehen, an welchem rauchgasseitig wieder ein Wärmetauscher 3t angeschlossen und mit dem Wärmetauscher 9 nach Fig. 1 verbunden ist. Anstelle des rekuperativen Wärmetauschersystems, bestehend aus den Wärmetauschern 3' und 9, kann auch ein regeneratives Wärmetauschersystem z.B. ein Dreh-Gasvorwärmer eingesetzt werden.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur thermischen Behandlung von Rauch gasen aus einem Kesselsystem, die durch zwei in Serie geschaltete Rauchgasnachbehandlungsanlagen geführt werden, wobei die Rauchgastemperatur in der zweiten Rauchgasnachbehandlungsanlage höher als jene in der ersten ist und zur thermischen Behandlung von der dem Kesselsystem zugeführten Verbrennungsluft, dadurch gekennzeichnet, dass Wärme der Rauchgase zur Wiederaufheizung der Rauchgase und zur Luftvorwärmung verwendet wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiederaufheizung der Rauchgase bis auf eine für ein katalytisches DeN0x-Verfahren not wendige Temperatur erfolgt, vorzugsweise im Be reich von 1300 bis 45000, zweckmässig 1600 bis 380 C. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiederaufheizung der Rauchgase in mehr als einer Stufe erfolgt, vorzugsweise in zwei oder drei Stufen. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftvorwärmung in mehr als einer Stufe erfolgt, vorzugsweise in zwei oder drei Stufen. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehen den Ansprüche 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass Wärme der Rauchgase zuerst bei hohem Tempe raturniveau zur Luftvorwärmung in der letzten Stufe der Luftvorwärmung verwendet wird, und da nach mit Wärme der Rauchgase bei niedrigerem Temperaturniveau die Wiederaufheizung der Rauch gase erfolgt. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der voran gehenden Ansprüche 1, 3, 4 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Vorwärmung der Verbrennungs luft in der ersten Stufe der Luftvorwärmung Wärme der Rauchgase bei niedrigem Temperaturniveau ver wendet wird, nachdem den Rauchgasen bereits eine Wärme bei hohem Temperaturniveau zur Luftvor wärmung und zur Wiederaufheizung der Rauchgase entzogen wurde. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiederaufheizung der Rauchgase bis einschliesslich zur vorletzten Stufe der Wiederaufheizung der Rauchgase durch ein Absorptionssystem erfolgt. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiederaufheizung der Rauchgase bis einschliesslich der vorletzten Stufe der Wiederaufheizung der Rauchgase durch Wärmetausch in einem Regenerationssystem zwi schen den in die erste Rauohgasnachbehandlungs anlage ein- und austretenden Rauchgasen erfolgt. 9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiederaufheizung der Rauchgase bis einschliesslich der vorletzten Stufe der Wiederaufheizung der Rauchgase in einem Rekuperativsystem mit Dampf erfolgt. 10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftvorwärmung bis einschliesslich der vorletzten Stufe der Luft vorwärmung durch Aufnahme der in einem Absorp tionssystem freiwerdenden Wärme und/oder durch Wärmetausch mit den aus der zweiten Rauchgas nachbehandlungsanlage austretenden Raudhgasen erfolgt. 11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an einen Kessel (1) für die austretenden heissen Rauchgase (2) vor dem Eintritt in die erste Rauchgasnachbehandlungsanlage (6) ein erster Wärmetauscher (s) vorgesehen ist, dessen Sekun därkreislauf einerseits mit dem Primärkreislauf eines zweiten Wärmetauschers (9) verbunden ist, welcher zur Wiederaufheizung der aus der ersten Rauchgasnachbehandlungsanlage (6) austretenden Reingase (7) vorgesehen und zwischen der ersten und der zweiten Rauchgasnachbehand lungsanlage (6, 10) angeordnet und anderseits mit dem Primär kreislauf eines dritten Wärmetauschers (15) zur Luftvorwärmung verbunden ist (Fig. 1). 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, dass der Sekundärkreislauf des ersten Wärmetauschers (3) mit den Primärkreisläufen der zweiten und dritten Wärmetauscher (9, 15) in Serie geschaltet ist, wobei das aus dem ersten Wärmetauscher (3) zu) austretende Wärmeträgermedium (4) zuerst zum dritten Wärmetauscher (15) fliesst (Fig. 1). 13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, dass zwischen der ersten Rauohgasnaoh behandlungsanlage (6) und dem zweiten Wärme tauscher (9) ein Wasserdampf-Absorptionssystem (8) angeordnet ist, welches die Verbrennungs luft vor dem dritten Wärmetauscher (15) vorer wärmt. 14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Luftvorwärmer (11) zur Zwi sohenerwärmung der Verbrennungsluft (12) vor dem dritten Wärmetauscher (15) angeordnet ist, welcher rauohgasseitig mit dem Ausgang einer DeNOx-Anlage (10) verbunden ist und durch die aus der DeNOx-Anlage (10) austretenden Reingase beheizt wird (Fig. 1). 15. Vorrichtung zur Durohführung > des Verfahrens nach mindestens einem der vorangehenden An sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an einen Kessel (1) für die austre tenden heissen Rauchgase (2) vor dem Eintritt in die erste Rauchgasnachbehandlungsanlage (6) ein Regenerativsystem (17) vorgesehen ist, und dass der Ausgang der ersten Rauchgasnachbehand lungsanlage (6) über das Regenerativsystem (17) mit einer DeNOx-Anlage (10) verbunden ist, an deren Ausgang ein Luftvorwärmer (11) ange schlossen ist, der durch die aus der DeNOx Anlage (10) austretenden Reingase beheizt wird (Fig. 2). 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, dass zwischen der ersten Rauchgasnach behandlungsanlage (6) und dem Regenerativsystem (17) ein Gasvorwärmer (18) angeordnet ist. 17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, dass der Ausgang des Luftvorwärmers (11) über das Regenerativsystem (17) mit dem Kessel (1) verbunden ist (Fig. 2). 18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Regenerativ system (17) ein Ljungströmgasvorwärmer (17) ist. 19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, da durch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Wärmetauscher (3) und der ersten Rauchgasnach behandlungsanlage (6) ein vierter Wärmetauscher (19) angeordnet ist, dessen Sekundärkreislauf mit dem Primärkreislauf eines fünften Wärme tauschers (20) zur Luftvorwärmung verbunden ist, und dass ein Luftvorwärmer (11) zur Zwischener wärmung der Verbrennungsluft zwischen dem dritten Wärmetauscher (15) und dem ffshtten Wärmetauscher (20) angeordnet ist, welcher mit dem Auenng einer DeNOx-Anlage (10) verbunden ist und durch die aus der DeNOx-Anlage (10) austretenden Reingase beheizt wird (Fig. 3). 20. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, dass im Anschluss an einen Kessel (1) für die austretenden heissen Rauchgase vor dem Eintritt in die erste Rauchgasnachbehandlungs anlage ( zu) zumindest ein Wärmetauschersystem (23;bis 26; 27) für die Luftvorwärmung und zumindest ein Wärmetauschersystem (3', 4, 9, 16) für die Rauchgaswiederaufheizung vorgesehen ist, und dass der Ausgang der ersten Rauchgasnachbehandlungsanlage (6) mit einer DeNOx-Anlage (10) verbunden ist, an deren Aus gang ein Luftvorwärmer (11) angeschlossen ist, der durch die aus der DeNOx-Anlage (10) aus tretenden Reingase beheizt wird (Fig. 4 und 5). 21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11, 15, 19, 20, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rauchgas nachbehandlunbsanlage (6) eine Rauchgas ent- schwefelungsanlage ist. 22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11, 14, 15, 19, 20, dadurch gekennzeichnet, dass die DeNOx-Anlage (10) mit dem Luftvcrwärmer (11)'zu einer kom pakten Einheit zusammengefasst ist. 23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11, 19, 20, da durch gekennzeichnet, dass die DeNOx-Anlage (10) mit dem zweiten Wärmetauscher (9) zu einer kom pakten Einheit zusammengefasst ist. 24. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11, 14, 19, 20, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihenfolge der zweite Wärmetauscher (9) mit der DeNOx-Anlage (10) und dem Luftvorwärmer (11) in Serie liegend zu einer kompakten Einheit zusammengefasst sind. 25. Vorrichtung nach den Ansprüchen 22 und 24, da durch gekennzeicbhet, dass die #ärmetauschflächen des Wärmetauschers (9) und/oder des Luftvor wärmers (11) als Katalysatoroberflächen ausge bildet sind.

Inventors: MUTZL, JOSEF, DIPL.-ING., RABITSCH, HERMANN, DIPL.-ING. DR. TECHN., STUBENVOLL, JOSEF, DIPL.-ING.
Applicants: SIMMERING-GRAZ-PAUKER AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1984
Main classification: B01D53
IPC codes: F23J15, B01D53, F23L15