Struktur und Haupttechnischen Prinzipien von Rauchgasrückgewinnungsanlagen sowie Rauchgas-Energieeinspargeräten

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Dieser Beitrag wurde zuletzt von gn_1984 am 21.9.2015 um 15:50 bearbeitet. Die Konstruktion des Wärmerückgewinnungssystems besteht aus einem Rohrgehäuse-Typ-Wärmetauscher. Seine Funktion besteht darin, die hochtemperierten Prozessgase, die im Schwefelherstellungsofen entstehen, durch Wärmetausch auf die Temperatur zu senken, die für den Kondensationskühler erforderlich ist. Gleichzeitig wird dabei Dampf bei niedrigem Druck erzeugt, wodurch Energie zurückgewonnen wird. Sechs Monate nach Inbetriebnahme des Geräts im Jahr 2005 wurden Lecks an den Verbindungsstellen einiger Wärmeaustauschrohre mit den Rohrplatten festgestellt sowie Durchbrüche in den Wärmeaustauschrohren. Durch den Einbau eines Wärmerückgewinnungssystems in den Abgasrohrkanal am Ende des Kessels kann die Temperatur der Abgase gesenkt werden, wodurch wiederum der Kohleverbrauch verringert wird. Am Beispiel eines Kessels mit einer Leistung von 670 t/h wurden durch Berechnungen zur Wärmeübertragung in den 10 Heizflächen des Wärmerückgewinnungsgeräts, durch thermodynamische Berechnungen des Systems sowie durch Berechnungen der technisch-wirtschaftlichen Kennzahlen – wobei das Ziel die Maximierung des Netto-Bruttowerts der Investitionen war – die optimalen Heizflächen des Wärmerückgewinnungsgeräts ermittelt. Zudem wurden Funktionsbeziehungen zwischen diesen optimalen Heizflächen, dem Verhältnis von Stahl zu Kohle, der Betriebsdauer sowie der jährlichen Stromerzeugung des Kraftwerks festgestellt. http://www.gzqingli.com/upfile/2015/07/20150714135518_667.jpg Angesichts der immer strengeren Anforderungen an Energieeinsparung ist die Nutzung von Wärmeaustauschern zur Rückgewinnung von Wärmeenergie zu einer Trendrichtung geworden. Durch die Integration solcher Wärmeaustauschnetze können erhebliche Einsparungen bei den Energiekosten sowie wirtschaftliche Vorteile erzielt werden. Was die Energieeinsparung betrifft, so ist es notwendig, sowohl die Menge an zurückgewonnener Abwärme zu maximieren als auch die Temperaturdifferenz bei der Wärmetransferprozesse zu verringern – mit anderen Worten: Es soll möglichst viel Energie sowohl in quantitativer als auch in qualitativer Hinsicht zurückgewonnen werden. Durch die Technologie der Wärmerückgewinnung entstehen 60–80 % der gesamten Wärmeverluste durch den Abgasverlust. Dies ist der größte Anteil an allen Wärmeverlusten und ein wichtiger Faktor, der die Effizienz von Heiz- und Warmwassersystemen beeinflusst. Wie man die Temperatur des Abgasstroms senken, die Wärmeverluste durch die Abgase verringern und die Wirkungsgrad erhöhen kann, ist eine äußerst wichtige Aufgabe bei der Planung und Umgestaltung. Es handelt sich dabei um einen wichtigen Schritt zur Erreichung niedrigerer Kohlenstoffemissionen sowie zur Energieeinsparung. Der Funktionsprinzip der Technologie zur Rückgewinnung der Restwärme aus dem Rauchgas besteht darin, die Restwärme sowie die Latentwärme bei Phasenwechsel mithilfe eines Rückgewinnungsgeräts auf die Rückflusswasserseite des Kessels zu übertragen. Dadurch erhöht sich die Temperatur des Rückflusswassers, was wiederum die Wirkungsgrad der Heizwasserheizung verbessert. In dem ersten Wärmetauscher wird hauptsächlich die sichtbare Wärme aus dem Rauch abgegeben. Die Temperatur des Rauchs beträgt dabei etwa 130–150 °C. Anschließend gelangt der Rauch in den Wärmerückgewinnungsbehälter, wo er weiter abgekühlt wird. Auf der Oberfläche des Wärmetauschers sinkt die Temperatur unter den Taupunkt des Wasserdampfs im Rauch – dadurch kondensiert der Wasserdampf und es wird latente Wärme freigesetzt. Die Ausgangstemperatur des Rauchs kann so auf etwa 50 °C gesenkt werden. Das Kondensat wird über den Kondensatsammler im unteren Bereich aus dem System abgeleitet. Nach der Aufbereitung kann es in den Wärmerückgewinnungssysteme geleitet werden. Die Hauptkomponenten sind: die Saugeinheit (Sprühheizgerät), die Trenneinheit für Dampf und Flüssigkeit (Trennbehälter für Dampf und Flüssigkeit), die elektronische Steuereinheit sowie die Einheit zur Kontrolle des Flüssigkeitsstands (Steuerbox und Anzeige zur Regulierung des Flüssigkeitsstands). Zudem gibt es noch die Einheit zur Druckregelung und -rückführung (Druckförderpumpe). Das System verwendet Arbeitswasser (Entsalztes Wasser, Ersatzwasser usw.) als Medium. Durch die Saugkraft des sprühartigen Mischheizers wird Dampf angesaugt und sofort mit dem Arbeitswasser vermischt, wodurch ein Wärmetausch stattfindet. Im Trennbehälter für Dampf und Flüssigkeit werden die gemischten Stoffe aufgefüllt und unverdampfbare Gase abgeleitet. Nach einer präzisen Regulierung der Flüssigkeitsstande sowie durch intelligente elektronische Steuerung wird das Wasser schließlich über eine Auftriebspumpe wieder in das ursprüngliche System zurückgeführt. Die abgeleitete Dampf-Wärmeenergie sowie die Arbeitsflüssigkeit werden vollständig über Anschlüsse aufgenommen.