用于净化和再加热烟气的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于净化和再加热烟气的方法和一种用于实施该方法的设备，其中，热的烟气在散热的情况下流过换热器(2)，然后流过烟气净化装置(6)，再然后在吸热的情况下流过换热器(2)，并且再然后输送至烟囱(15)，烟气沿流动方向(S)在烟气净化装置(6)之后并且在换热器之前流过液体分离器(9)。所述换热器包括壳体(3)和设置在壳体中的换热器元件，所述液体分离器在换热器壳体(3)中沿烟气的流动方向看在换热器元件(4)之前设置。

【技术实现步骤摘要】
用于净化和再加热烟气的方法和设备
本专利技术涉及一种用于净化和再加热烟气的方法，其中，热的烟气在散热的情况下流过换热器，然后流过烟气净化装置，再然后在吸热的情况下流过换热器，并且再然后输送至烟囱。另外，本专利技术涉及一种用于净化和再加热沿流动方向流动的烟气的设备，该设备具有被用于再加热的气体流过的换热器壳体和换热元件。
技术介绍
这种方法和这种设备例如应用在净化燃煤发电站或燃油发电站的烟气时应用(下面燃煤发电站或燃油发电站简称为“发电站”)。本专利技术的目标是阻止换热器被硬的和固体的结块污染。固体结块加剧在换热器中的压力损失，造成显著的净化成本并且在最坏情况下甚至会迫使发电站的临时的且不期望的停止。发电站通常配备有在烟气净化装置之后用于再加热烟气的装置，以便烟气、包含在烟气中的剩余硫酸和细尘尽可能高地带入到大气中。在没有再加热情况中，通常已经在烟囱中构成冷凝物。这种冷凝物大部分情况下在烟囱壁上或烟囱壁的附近产生，然后聚集一团并且构成大液滴。另外，由烟气净化装置的液滴分离器的洗涤产生的大的洗涤水滴同样随着烟气一起被带入到烟囱中并且然后由烟囱抛出。在再加热烟气时，这些洗涤水滴在换热器中被蒸发。液滴(大的冷凝液滴和大的洗涤水滴)然后由烟囱抛出并且在直接的且较近的环境中降落。这种所谓的烟囱雨当然是酸性的(硫酸作为组成部分)并且通过腐蚀导致对车辆(漆损害和腐蚀)、建筑物(分解的混泥土和建筑材料)、设备(工业设备和私有设备)的严重损害并且也导致对植物和花园的损害(酸雨)。这当然尤其在居住区中一定要避免。这导致与当地居民的持久矛盾，这些居民只能看着，他们的私家车、房屋、企业设备等如何被酸雨毁坏。烟气的再加热通过如下方式避免所述问题：避免冷凝物构成，并且通过再加热蒸发液滴，并且在烟囱外才凝结液滴。因为烟气被加热，烟气上升，并且冷凝物首先小地构成并且然后在到达地面之前在环境空气中蒸发。对于再加热，几十年以来使用所谓的容克氏换热器，即旋转再生换热器。容克氏换热器由最大限度的换热器面构成，这些换热器面在热的原气流中在烟气净化装置之前吸收热量(并且冷却烟气)并且然后在旋转一半之后在反向流中将热量又输出给来自烟气净化装置的净气。这些换热器面吸收来自热的原气流中的热量，存储这些热量，然后继续旋转到反向流中，并且然后存储于此的热量又输出。另外，这种再生的换热器具有如下缺点：在原气中的加热期间，换热器除了吸收热量之外还接纳灰尘成分。再生的换热器不是密封的(有泄漏)，通过该泄漏，热的原气会泄漏到干净的冷的净气流中。通过这两种效应，一定量的灰尘成分被带入到净气流中并且提高灰尘运送，这些灰尘成分在烟气净化装置中被分离，该运送还包括在烟气净化装置之后的净气。这当然是不期望的，发电站的灰尘排放恰好应最小化。因此在再生的换热器中通过泄漏引起的净气被细尘污染是不期望的。所以发展无泄漏的换热器的构思。这种换热器能构成为气体/气体-换热器。该气体/气体-换热器可包括管路系统，该管路系统在内部被原气穿过并且在外部被净气穿过。但是该换热器也可以构成为气体/液体-换热器。在该气体/液体-换热器中，两个气流被液体回路分开，该液体回路将热量从原气输送至净气。烟气流过管状的或板状的换热器，该换热器在其中一侧上具有液体并且在另一侧上具有输送液体。热的原气将其热量输出给冷液体。然后该液体输送至净气侧并且在那里将热量在类似管式或板式换热器中又返回给净气。原气并且从而细尘成分至净气侧的泄漏在换热器的两种布置中是不可能的。但是这种无泄漏的换热器的运行经验是，在运行时会明显污染这些换热器。在换热器的用烟气冲刷的表面上构成结块。这些结块由石膏、石灰石、细尘和烟气的其他成分或较好地由在烟气中的剩余液滴构成。它们在绝大部分情况下非常强地与换热器表面连接并且具有硬的且部分甚至结晶的结构。因为结块尤其构成在换热器的由烟气流流过的表面上。这种结块导致压力损失上升以及换热器功率下降。结块随着时间的推移越来越厚并且通过换热器的管或板生长到烟气路径中。因此用于烟气的通道空间变窄，速度上升并且压力损失升高。污染速度(即结块的构成)随着结块厚度的上升甚至还增大。结块导致在各换热器表面之间的自由通道中的涡流，并且导致，更多液体遇到换热器表面并且在那里堆积。压力损失的上升可如此强，使得锅炉必须被降速调节或者完全停止。当然压力损失的显著上升导致显著的运行成本。烟气鼓风机需要抵制压力损失地运行并且比在正常且干净的条件下消耗明显更多的电流。这种自身消耗使得能被分配的功率量并且从而发电站的营业额和收益下降。换热器功率随着时间的推移下降得越来越多，再加热不再起作用。结块通常不是非常良好地导热的，而是用作为在烟气与换热器表面之间的隔热层。附加地，与结块相关地通常发生腐蚀。换热器的空着的且相对干净的表面显示微少腐蚀直至没有腐蚀，而在结块的情况下经常发生显著的腐蚀。结块实际上如保护层一样起作用，在该保护层下，腐蚀液体会作用到换热器表面上并且腐蚀该表面。净化污染的换热器通常有困难。结块不仅会非常硬地而且会牢固地与换热器元件的表面连接。这种连接必须通过机械力松开，结块必须用高压净化方法进行分离。这不仅是劳动密集的，而且导致对换热器材料的损坏，因为高压净化器的磨损力不仅磨损地分离结块，而且也因此剥蚀换热器表面。这降低相对昂贵的换热器的寿命。净化通常是非常费时的并且明显持续几个小时以上。为了净化换热器，短时间停机通常是不够的。如果在运行周期结束之前发生压力损耗的显著上升并且热式加热的相关干扰，那么更长的运行失灵是不可避免的。净化也是非常昂贵的。换热器的要被净化的元件例如管束或板束实际中不可接近，并且为了净化必须多次从其位置上抬起。为此于是必需具有显著杠杆力的起重机。干净的管束或板束已经具有非常显著的重量，如果发生持续污染，则这些束越来越重。根据结块的方式和厚度的不同情况，在特别地方上的净化需要显著的时间和人力。可惜大部分情况下去除所有结块是不可能的。此外，在正常的检验中，时间不够，人力也不够。此外，位于内部的换热器表面仅能非常有限地够着。然后保留在换热器中的剩余结块对于新结块的构成起加速作用。另外，用高压净化器的洗涤使得换热器表面粗糙不平，这也导致新结块构成的加速。粗糙不平的表面和剩余结块起结块促进或加速的作用。与在光滑干净的表面上相比，在粗糙不平的或剩余结块上，新结块更快速地沉积。另外，净化措施导致换热器的继续损坏。一方面发生换热器表面的损害和损坏，另一方面拆卸和重新组装能导致对换热器结构的继续损坏。换热器寿命缩短。经验是，净化与12个月运行相比具有更强地缩短寿命的效果。这种经验已经导致，考虑并且安装净化设备。这些净化设备的目标是，阻止或者延缓污染并且从而一方面确保在运行期间发电站的运行并且另一方面降低运行成本和净化成本。首先，这些净化装置仅在沿烟气的流动方向看处于前面的换热器束之前安装。经验是，在此以最显著的间距构成结块。首先用压缩空气和蒸汽进行工作，但是快速地发现，因此不产生期望的延长运行寿命的效果。因此通过高压水进行净化。实际上用高压进行洗涤导致，能明显降低前面的束的污染。虽然不能完全避免结块，但是不再发生大量地构成。首先避免压力损失的提高并且将热损失保持在界限内。但是现在有如下经验：在上述没有或仅相对少地提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于净化和再加热烟气的方法，在该方法中，热的烟气在散热的情况下流过换热器(2)，然后流过烟气净化装置(6)，再然后在吸热的情况下流过换热器(2)，并且再然后输送至烟囱(15)，其特征在于，烟气沿流动方向(S)在烟气净化装置(6)之后并且在换热器之前流过液体分离器(9)。

【技术特征摘要】
2017.04.24 DE 102017108705.21.用于净化和再加热烟气的方法，在该方法中，热的烟气在散热的情况下流过换热器(2)，然后流过烟气净化装置(6)，再然后在吸热的情况下流过换热器(2)，并且再然后输送至烟囱(15)，其特征在于，烟气沿流动方向(S)在烟气净化装置(6)之后并且在换热器之前流过液体分离器(9)。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，烟气在吸热的情况下大致水平地流过换热器。3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述液体分离器包括多个长形的三维的碰撞体(10)，所述碰撞体的纵向延长方向倾斜于或者横向于烟气的流动方向(S)定向，并且所述碰撞体的伸展方向和布置倾斜于或横向于纵向延长方向地构成，使得碰撞体(10)在沿流动的烟气的流动方向的投影中彼此重叠，以致烟气在没有改变流动方向的情况下不能流过液体分离器(9)。4.用于净化和再加热沿流动方向(S)流动的烟气的设备，该设备具有换...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·韦伯，G·诺伊鲍尔，
申请(专利权)人：瑞亚安塑料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE