CS119392A3 - Process and apparatus of fully dry desulfurization of combustion products - Google Patents
Process and apparatus of fully dry desulfurization of combustion products Download PDFInfo
- Publication number
- CS119392A3 CS119392A3 CS921193A CS119392A CS119392A3 CS 119392 A3 CS119392 A3 CS 119392A3 CS 921193 A CS921193 A CS 921193A CS 119392 A CS119392 A CS 119392A CS 119392 A3 CS119392 A3 CS 119392A3
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- combustion
- temperature range
- fly ash
- flame
- tube
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 40
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 title description 3
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 title description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 31
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 22
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims description 15
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 9
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 4
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 4
- 239000003517 fume Substances 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 16
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000565356 Fraxinus pennsylvanica Species 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/06—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/508—Sulfur oxides by treating the gases with solids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
- 1 -
Způsob a zařízení plně suchého odsíření zplodin hoření
Oblast techniky
Předložený vynález se týká zp'few Uu"hlrfe._3ug.hého oďsí ř e-|ni zplodin hoření a rovněž zařízení k provádění tohoto způso-bu. Zvláště je uveden způsob plně suchého odsíření zplodinhoření uhlí, zejména hnědého, při němž je ve zplodinách obsa-žen popílek*
Způsob ae dále týká odsíření jiných paliv obsahujícíchve zplodinách SOg, které vznikají současně místo s popílko-vým prachem se zplodinami dále uvedených vlastností.
Suchým odsířením ae míní postup, který se odehrává v roz-sahu teplot od rosného bodu spalných plynů, přičemž následují-cí části zařízení jako odprášení a komín se provozují bez vzni-ku kondenzace.
Současný stav techniky
Pro úplné odsíření jsou dosud známé jen mokré postupy,při nichž vstupují zplodiny hoření do kontaktu s absorbčnítekutinou, například louhem draselným. Přitom je nevýhodné,že zplodiny hoření opouštějí tento stupeň postupu úplně nebotakřka úplně nasycené vlhkostí, z čehož vyplývá koroze a za-nášení následujících částí zařízení, které pak následuje no-vým ohřátim zplodin.
Rovněž jsou známé suché postupy odsíření, při nichž serozprašuje do ohniště například CaCOy Tato látka se při te-plotě 9OQ°C rozkládá na CaO, který potom částečně reaguje sSOj a SQy Tímto postupem se může dosáhnout odsíření přes 80 %,avšak nikoliv úplného odsíření. - 2 -
Tomuto cíli ae přibližuje postup odsíření, u něhož sezplodiny společně s popílkem a/nebo přidaným absorbentem ochla-dí až těsně k rosnému bodu zplodin hoření, nebo u něhož se při-měřeně zvýší rosný bod přídavkem vody nebo vodní páry, napří-klad podle DE 32 40 373 nebo DB' 33· 32 928. Zde se zvláště pos-lední část ochlazení kouřových plynů dosahuje tím, že se kezplodinám přidá předtím jinak ochlazený popílek a/nebo absor-bent a tím se tyto dále ochladí. Přitom je obtížné dosáhnoutochlazení menší než 5°C pod rosný bod, neboí jenom tehdy semůže dosáhnout odsíření 90 % a více. Úplné dlouhodobé odsíře-ní tímto postupem není známé.
Další pracovní postup suchého odsíření je popsán v časo-pise ZKG 3/1990 str. 139 až 143. Zde se zplodiny obsahujícíSO2 vedou přes fluidní vrstvu, které sestává z CaíQH^ a ce-mentového slínku. Fluidní vrstva se vytvoří v bezprostřední biízkosti rosného bodu vody, zvláště při rosném bodu mezi 58°C a6l°C. Přes náklady na zařízení, na spotřebu energie a na absor-bent se daří odsíření jen na střední obsah SO2 423 mg/m\ Ne-výhodné přitom je, že vzniká zanášeni popílkem a že zůstávají-cí obsah SOg vede ke korozi následujících Částí zařízení. Dal-ším snížením odstupu od rosného bodu, který ještě činí 65 až61°C, tj. v rozmezí 4°C, se může odsíření ještě o něco zlepšit.Avšak se silně narůstajícím problémem zanášení a koroze neníúplné odsíření tímto suchým postupem možněji.
Podstata vynálezu
To se však podaří jednoduchým způsobem podle vynálezu,který je následně popsán na příkladu odsíření zplodin hořeníčistě prachového hnědého uhlí.
Toto palivo je známé z literatury. Jeho popel obsahuje nejvíce 30 až 50 % vázaného vápníku a hořčíku, které postupu- jícím spalováním kalcinují k CaO a MgO a dříve popsaným po- - 3 ' stupem váží SOj a SO^. Je známé,že se tímto'dosáhneodsíře-______ ní až od 20 do 50 %. Shodný druh hnědého uhlí je známý zeSaska, Madarska a rovněž některých mimoevropských zemí. U nějlze zvláště lehce provést způsob vynálezu.
Prachové hnědé uhlí se spálí, přičemž rychlost ohřevupřekračuje kritickou hodnotu 3 000°C s a teplota dosahujealespoň 900°C, přednostně 1 200°C. Tím získají všechny kompo-nenty popele, které vznikají při spalování, silně aktivní po-vrch a to podle rychlosti ohřevu po dobu až 10 s, potom ode-zní. Aktivita povrchu je přitom ták velká, jak velké je ry-chlost ohřevu. Příznivé hodnoty se dosahuje při rychlosti ohře-vu nad 5 000°C a’1. Větší jímavost SOg mají potom části popele,když se překročí teplota 1 200°0', avšak ještě se neohřejí tak,že se taví FegO^ nebo nečistoty v popelu, což lze snadnostanovit pozorováním popele pod mikroskopem.
Zplodiny hoření se potom například v kotli známým postu-pem ochladí. Běžně se přitom jde s teplotou se zřetelem nazařízení odpróšení, teplotu napájecí vody a komína dolu až na130 až 150°C.
Ve shodě s vynálezem se potom zplodiny ochladí až na ná-sledně definovaný teplotní rozsah kolem rosného bodu spalin,přičemž tento teplotní rozsah závisí na tom, jak dlouho sezplodiny, které obsahují popílkový prach, drží na teplotě mé-ně než 25°C nad rosným bodem. Při prodlevě 0,8 až l,0sna tom-to rozmezí teplot musí být zplodiny ochlazeny na méně než 25°Cpřes rosný bod. Při kratší prodlevě v uvedeném rozmezí teplot,klesá potřebný teplotní rozsah, na který se musí kouřové plyny .ochladit. Při prodlevě 0,05 až 0,1 s v uvedeném teplotním roz- .sáhu se musí spaliny ochladit na teplotu na 11°C pres rosnýbod, přičemž mezihodnoty se mohou lineárně interpolovat.
Poklesne-li rozmezí teploty od rosného bodu na 35 až 40°C,nastane rychlá vazba s SOj, eventuálně je přednostně absorbován - 4 - SO-j a nehraje již dále žádnou roli. Při poklesu rozmezíteplot na od 10 až 25°C je podle prodlevy SOg vázán kvanti-tativně. Tím se dosáhne úplného odsíření.
Začátek vazhy síry je vně znatelný podle barvy popílkuvzniklého spalováním. Tato barva je obvykle u čistého hnědo-uhelného prachu žlutá až okrová s variacemi až do hnědýchbarevných tónů. Na začátku vazby síry bude popel zelený. Kdyžse prověřují některé zhotovené kotle nebo kotle s chladičemspalin, hledá se nejčastěji lehce prachový povlak na celémpovrchu. Pokud je tento popel ještě žlutý, okrový nebo hně-dý, ještě nenastala zmíněná vazba SOg* Začátek vazby SOg sepozná prvním výskytem zeleného popele. Přitom se části SO2 váží chemicky, zelená barva popeleznačí vazbu na železo. Když se ale takový popel uloží několikhodin v uzavřené nádobě a po otevření je znatelná typická leh-ce bodavá vůně po SO2· Očividně zde nastala dodatečná čistě,fyzikální povrchová absorbce, která časem doznívá. Při ohře-vu popílku na 250 až 300°C nastane exotermní reakce popílku3 okolním vzduchem při spotřebě O2 a popílek znovu získáváznámou žlutookrovou barvu. Také přitom je zjistitelné lehkávůně po S02·
Vliv Časové prodlevy přitom znamená, že je při vazběSO2 zvláště účinný jemný podíl popele, čím delší je Časováprodleva, v tím větším množství mohou také reagovat větší po-díly popela.
Způsob podle vynálezu je rovněž použitelný pro jiné zplo-diny, které neobsahují komponenty podílů pevných látek shod-né s čistým hnědouhelným prachem, které obsahují S02· Takto mohou být některé, jemně zrnité pevné látky přidány ke spáleni,přičemž musí být splněna podmínka povrchové aktivity,, uvedenávynálezem. - 5 - ' -,____Zásadně může být způsob proveden všemi zářízeními.podle______ stavu techniky, které splňují všechny podmínky způsobu. Opti-mální vytvoření těchto zařízení je uvedeno v patentových ná-rocích.
Popis obrázků na výkresech
Vynález je dále blíže objasněn na příkladu provedení po-mocí výkresu, kde znázorňuje: obr. 1 prostorové uspořádání zařízení k provádění úplného od-síření spalin suchým postupem; obr. 2 hořák ke spalování hnědouhelného prachu; obr. 3 hořák podle obr. 2 s připojeným kotlem. Příklad provedeni vynálezu
Na obr. 1 je znázorněn přívod spalovacího vzduchu 1 auhelného prachu 2 do hořáku K tomuto hořáku J. je připojenkotel 4. Je také účelné přiřadit ke kotli 4 cyklický odlučo-vač k zachycování nadsítného. Za ním následuje čhladič 6, kte-rý je opatřen vstupem a výstupem pro uhelné médium. Ve shoděs vynálezem se uhelné médium vytvoří známým postupem, přičemžplochy přenášející teplo povrchu spalin mají teplotu mezirosným bodem a takovou teplotou, pod níž se absorbuje S02·Chladič 6 může být zvláště vytvořen jako trubkový chladič, uněhož proudí spaliny trubkami, které jsou vně udržovány vodouna požadované teplotě. Ke chladiči 6 je připojen odprašovač 7jemného podílu, například tkaninový filtr. Odprášené spalinyopouští odprašovač J jemného podílu vedením 8 spalin.
Odloučené množství popílku se odvádí výstupními otvory 9aodlučovače a výstupními otvory 9b odprašovače.
Objem trubek pro spaliny chladiče 6, spojovacího vedení 10mezi chladičem 6 a odprašovačem ]_ jemného podílu a· rovněž objem - 6 - prachové strany tohoto odprašovače 2 jsou stanoveny s ohle-dem na prodlevu spalin spolu s alespoň jemným podílem popíl-ku v takovém rozsahu teplot, ve kterém nastává absorbe Sí^·Časová prodleva se stanoví známým postupem z objemu proudu spalin a uvedeného objemu. Všechny povrchy, se kterými přichází do styku spalinynebo popílek, se udržují na teplotě nad rosným bodem spalin,podle stavu techniky. Přítomnost cyklického odlučovače 5 není pro navržený způsob bezprostředně důležitá. Může být účelné eventuálně odlou-čit ještě hořící nadsítné z uhelného prachu. Jeho výkon jevšak ještě ohraničen konstrukcí cyklického odlučovače £ tak, Že v jeho výstupu je k dispozici ještě dostatečné množství* jemného podílu. Dostatečné množství jemného podílu je určenotím, že při překročení tohoto množství při jinak stanovenémdodržení všech podmínek postupu není absorbce SOg zcela úplná
Podstata způsobu spočívá v docílení dostatečné rychlostiohřevu prachového podílu uhlí před a během spalování. Regula-ci k docílení očekávané rychlosti ohřevu, případně očekávanéprodlevy uvádí příslušné učebnice spalovací techniky. Vesměsse však nejedná o příručku časových prodlev, nýbrž spalovací-ho zatížení prostoru. Pokud splní praktické požadavky spálová·ní uhelného prachu, používají se kombinace vysokovýkonnýchhořáků a odpovídajícího spalovacího prostoru. Výhodný je vtomto případě hořák 3 zobrazený na obr. 2. Do tohoto hořáku Jje přiveden spalovací vzduch 1 a rovněž nosný vzduch dopravu-jící uhelný prach 2. Proudění spalovacího vzduchu 1 bude stejnoměrné a přivádí se lopatkovou mříží 13 ve šroubov--ici. Tou-to mříží 13 vstupuje spalovací vzduch 1 do divergentního spa-lovacího hrdla 17. které konečně přechází do vodou chlazenéčásti 18. Uhelný prach 2 vstupuje do této chlazené části 18trubici 20 uhelného prachu procházející spalovacím hrdlem 17.proti kterému je vytvořen kruhový terč 21. Přitom pro tepelnývýkon 3»9 MW je hořák vytvořen s nejmenším průměrem spalovací- - 7 - ho hrdla D·^ 338 mm, největším průměrem chlazené Části Dg700 mm, výstupním otvorem D^ 350 mm, délkou lopatkovémříže 197 mm, délkou Lg rozšiřující se kuželovité části1 470 mm a délkou sužující se kuželovité části 850 mm·
Lopatková mříž 13 je výhodně tvarována podle logaritmi-cké spirály s úhlem stoupání proti směru obvodu mezi 6 a12°, přednostně 8 až 10°.
Volbou těchto rozměrů vznikne ve spalovacím hrdle 17proudění, přičemž se vykazuje pohybem, komponent. Toto prou-dění je překryto komponentami obvodu, čímž se na vnějším obvo-du dosahuje úhel proudu cca 45° proti plášti.
Volbou uvedených rozměrů se dosáhnou dvě skupiny výsledků:a) §l§bilita_plamene
Stabilita plamene se vytváří prouděním blízko stěny meziprůměry D^ a Zde se asi polovina proudu obrací radiálně;dovnitř a vrací se zpět podél trubice 20 uhelného prachu prů-řezem s nejmenším průměrem spalovacího hrdla až do obvodulopatkové mříže 13. Zde se tento proud znovu radiálně obracíven a spěje spolu s čerstvě přivedeným spalovacím vzduchem 1k největšímu průměru Dg chlazené Části. Mezi oběma proudyse vytváří zóna intenzivní turbulence, ve. které ee stabilizu-je plamen.
Uhelný prach 2 se zavádí výhodně konstantním množstvímnosného vzduchu a polovinu odnáší zpětný proud. Sáláním okolního plamene se odpaří tekuté komponentyuhelného prachu a tvoři se spalovacím vzduchem 1 plynný pla-men, který vyhoří se zbývajícím uhelným prachem v plamennémpaprsku 22. Tento plamenný paprsek 22 se dosahuje pod udanoupodmínkou rychlosti cca 100 m/s, která je rozhodující proudržení čistoty reverzního spalovacího prostoru. - 8 - b) Emise
Udané rozměry a data výroby poskytují emisi spalin zře-telně pod hranicí nosného vzduchu.
Obr. 3 ukazuje kotel vhodný zvláště pro způsob podlevynálezu, který je zobrazen v předloženém případě jako kotelk ohřevu vody. Těleso 30 kotle s průměrem kotle a délkou kotleobsahuje trubku 31 plamene s průměrem trubky, rovněž vstup pro chladnou oběžnou vodu a výstupy 33.» 34 ohřáté oběžnévody. Takto je zajištěno vodní chlazení spalovacího hrdla 17.Tyto výstupy JJ, jsou vytvořeny v horním obvodu čelní stě-ny trubky 31 plamene, přičemž ve spodním obvodu trubky 31 pla-mene je vytvořena přípojka Jfe do prvního trubkového systému 37» λ
Pod hořákem 3 je vytvořena alespoň jedna dmyšna 35. kte-rou se může k podpoře spalování vefukovat až k 15 % průtoku | spalovacího vzduchu trubkou 31 plamene a rovněž se mohou odnést -usazeniny popílku. Dmyšna 35 se může kombinovat s foukacím za- "řízením pro tlakový vzduch nebo páru, pokud vedou nečistotyv uhelném prachu k usazeninám v trubce 31 plamene.
Popsanými opatřeními se podaří, aby trubka 31 plamenezůstala Čistá, což je výhodné pro způsob podle vynálezu, po-něvadž přitom panují kontrolovatelné teplotní poměry. Usazeni-ny popílku nebo škváry v trubce 31 plamene brání přechodu tep-la a mění teplotu.
Protože spalování uhelného prachu pokračuje až do první-ho trubkového systému 37. j© výhodné každou trubku trubkové-ho systému opatřit druhou dmyšnou 38. kterou se může nasátdodatkové množství vzduchu tvořící až 15 % množství spalova-cího vzduchu v rovinné trubce trubkového systému 37. Tentovzduchový proud slouží rovněž k udržení čistoty vstupního otvo-ru do trubkového systému 37»
4 OT
Pro tepelný výkon asi 3,9 MW sestává první trubkový------------ systéngřz 25: trubek s rozměry 88,5 x 5 mm· Tímto se dosahu-je dostatečná rychlost také při vyregulování dávky usazeninpopílku v trubkách trubkového systému 37. kdy není ještě:rychlost tak vysoká, aby vznikly v horním obvodu zatíženíkotle dynamické efekty spolupůsobením hmotnosti plynu v trub-kách s elasticitou objemu plynu v trubce 31 plamene. Při sní-žení rychlosti pod hranici dostatečné dopravní rychlosti spa-lin se v trubkách trubkového systému 37 tvoří usazeniny, kte-ré se pohybují trubkami podobně jako duny a každopádně vedouna konci trubky k tlakovému rázu, přičemž stálé nastavenímnožství spalovacího vzduchu se ztěžuje.
Uvedeňým dimenzováním trubek trubkového systému 32 na-stává jen ohraničené ochlazeni spalin naasi 5OO°C, přičemžspalovací reakce probíhají v tomto trubkovém systému 37 dokonce dostatečnou dobu a v dostatečné teplotní úrovni. Z tohovyplývající vlastnosti popílku jsou výhodné pro způsob podlevynálezu. V přední komoře 40 se vedou spaliny ochlazené na cca500°G druhým trubkovým systémem 41. v němž se podle zátěžekotle a teploty vody ve spodním obvodu kotle ochladí na teplo-tu 110 až 15O°C. S ohledem na předepsané podmínky jednak shodné dopravypopílku, jednak zmenšení dynamických efektů je výhodné prozpůsob podle vynálezu vytvoření druhého trubkového systémukteré sestává z 288 trubek rozměrů 30 x 5 mm.
Ochlazené spaliny vystupující z druhého trubkového systé- -mu se odvádí trubkou 42 spalin. Tato trubka 42 je vytvořenavýhodně kolmo k ose kotle 4, přičemž se jí spaliny vedouv tengenciálním směru. Těmito znalostmi se dosáhne, že přescelou délku trubky 42 spalin nikde neobsahuje mrtvé vodní zó-ny, které mohou vést k usazeninám popílku. - 10 -
Celé uspořádání zobrazené na obr. 3 s hořákem 3, trub-koiw/plamene ‘, jednotlivými trubkovými systémy 37. 41 atrubkou 42 spalin se tím samo čistí a udržuje za provozu doko-nale čisté. Toto mé velkou výhodu pro způsob podle vynálezu,protože se veškerý popílek nalézá ve spalinách a je reprodu-k-ovatelné jakosti.
Zařízeni zobrazené na obr. 3 je vhodné se stejným výko-nem a prakticky stejnou účinností také pro spalování jinýchprachovitých paliv jako černé uhlí; piliny a podobně, rovněžpro spalování tekutých a plynných spalin.
Pro použití způsobu podle vynálezu k odsíření spalin,například tekutého paliva se vefouknou do spalovacího hrdla 17absorbenty, například mletý vápenec, přičemž množství a-zpra-cování se řídí příslušnými známými pravidly techniky.
Pozoruhodnými vlastnostmi zařízení zobrazeného na obr. 3,zvláště spalovacího hrdla 17 a trubkjá^lamene Je> že vnit-řní poměry proudu určené Reynoldsovým číslem jsou v prvnímpřiblížení nezávislé. To znamená, že přepočet rozměrů hrdla17 a trubkj^/plamene na jiný tepelný výkon se provede s od-mocninou poměru výkonů. Přitom se přihlíží k tomu, Že hořákovýsystém podle obr. 2 nemá horní hranici výkonu, ta je spíšeurčena přípravou a reakčními schopnostmi spalovací směsi. Srostoucím výkonem se mohou zvolit známou cestou vyšší spalova-cí rychlosti, přičemž při přepočtu na vyšší výkon odpovídázařízení něco méně než přepočtovému pravidlu s odmocninou pomě-ru výkonů. Tento pohled odpovídá stavu techniky.
Trubkový systém 37 a druhý trubkový systém 4,1 pracujív oblasti Reynoldsových čísel, ve které je pro teplotní vý-stavbu podstatná jen. funkce poměrů délky k vnitřnímu průměrutrubky. Když se chce dosáhnout při přepočtu na jiný výkonstejné teploty spalin na výstupu z kotle 4, přepočte se zná-mou cestou hodnota průřezu trubky odpovídajícím poměrem vý-konů, přičemž součet poměrů délky trubky k vnitřnímu průměru 11 - zůstává konstantní. Tím se jednoznačně definují podle pravi-del techniky proudění rozměry a zatížení trubek trubkovýchsystémů 37, 41. Další údaje o rozměrech k tomu nejsou potřeb-né .
Když se má zařízenf zobrazené na obr. 3 zároveň naplnittaké na jinou hraniční hodnotu nosného vzduchu, zvláště sezřetelem na Ν0χ a CO, jsou pro průměr trubky plamene adélky Lj trubky plamene vhodné tyto hodnoty:
Dc = 1 400 mm5
Le s 3 850 mm5- 2 toho se potom obdrží průměr D^ kotle 2 600 mm a délkakotle 4 100 mm.
Claims (3)
- - 12 - *s vPATENTOVÉ NÁROK! I4r Způsob plně suchého odsíření zplodin hoření obsahujícíchpopílek a SO2 ze spalování uhelného prachu a jiných látek,ze kterých vzniká popílekfvyznačuje se tím, Že se aktivacelétavého popílku provádí ohřevem uhelného prachu a podob-ného materiálu obsahujícího popílek za hoření rychlostíohřevu více než 3 OOO°C/s, přednostně více než 5 000°/s,až k teplotě více než 900°C, přednostně 1 2QO°C, avšak podslinovací teplotou popílku dostavující se uvnitř prodlevyv· plameni, načež se provádí ochlazení zplodin v teplotnímrozsahu od rosného bodu vody, přičemž přípustná hodnotatohoto teplotního rozsahu závisí na velikosti časové pro-dlevy od vzniku ochlazení až k oddělení podílu jemného pra-chu popílku, při časové prodlevě 0,8 s činí teplotní rozsahmax. 25°C, při časové prodlevě 0,1 s činí teplotní rozsahmax. 11°C, přičemž hodnoty mezi tím se interpolují. 2); Způsob plně suchého odsíření zplodin hoření obsahujícíchSO2 paliv, která neobsahují popílek nebo v malém množství,absorbcí jemně mletým vápencem, vyznačuje se tím, že sejemně mletý vápenec fouká do plamene, přičemž se jeho části-ce ohřívají uvnitř hoření rychlostí ohřevu, více než 3000°C/s,přednostně více než 5'000°C/a, až k teplotě více než 900°C,přednostně 1200°C, avšak pod slinovací teplotou absorbentupřípadně popílku dostavující se uvnitř prodlevy v plameni,načež se provádí ochlazení zplodin o teplotním rozsahu odrosného bodu vody, přičemž přípustná hodnota tohoto teplo-tního rozsahu závisí na velikosti časové prodlevy od vzni-ku ochlazení až k oddělení jemného podílu prachu, při časo-vé prodlevě 0,8 s činí teplotní rozsah max* 25°C, při ča-sové prodlevě 0,1 a Činí teplotní rozsah max. 11°C, přičemžSe hodnoty mezi tím interpolují. - 13 - 33 Způsob pocle nároků IX 23 vyznačující-se tím, že se -------- zplodiny ochladí kontaktem s chladnými plochami až narosný bod vody určený spalováním a atmosfefickou vlhkostí. 4h Způsob podle nároků 13- až 33* vyznačující se tím, že serosný bod zplodin spalování zvyšuje přídavkem vody nebovodní páry.
- 53. Způsob podle nároků 13- až 43* vyznačující se tím, že sespalování a tím ohřívání částic popílku nebo přidánéhoabsorbentu provádí v prostoru absorpujicímteplo, ohříva-ném například sáláním z kotle.
- 63-, Způsob podle nároku 5*3* vyznačující se tím, že 3e zplodinyspalování vedou spalovacím prostorem a kouřovody v kotlia? přitoms?ochlazují. 73 2působ podle nároků 13 až 63 vyznačující se tím, že se ko-tel nebo jiný ohřívaný objekt reguluje chladičem, kterýzplodiny chladí alespoň na stanovený teplotní rozsah odrosného bodu vody. 83; Způsob podle nároku 73 vyznačující se tím, že se na stra-ně spalin teploabsorbujících ploch chladiče působí teplo-tou nad rosným bodem vody v procházejících zplodinách. 93r Zařízení k provádění způsobu podle bodů 13 až 83 s výkonemspalování 3,9 MW sestávající z divergentního spalovacíhohrdla (17) a připojenou konvergentní tryskou urychlovačeplamene, vyznačující se tím, Že nejmenši průměr.(D^) spa-lovacího hrdla činí 338 mm, největší průměr (Dg) chlazenéČásti činí 700 mm, výstupní otvor (D^) činí 350 mm, délka(L^) lopatkové mříže Činí 197 mm, délka (Lg) rozšiřujícíse kuželovité části činí 1470 mm, přičemž lopatková mříž(13) je vytvořena a úhlem stoupání proti směru obvodu mezi6 a 12°, přednostně 8 až 10°, výfeóflně ve tvaru logaritmi-cké spirály. - 14 - 10¼ Zařízení podle nároku 9)- vyznačující se tím, že trubka(31) plamene je vytvořena s průměrem (D^) trubky plame-ne 1400 mm a délkou (L^) trubky plamene 3850 nim nebo spravoúhlým spalovacím prostorem se stejným hydraulickýmprůměrem a shodnými délkami. 11¼ Zařízení podle nároků 9¼} 10¼ pro jiné spalovací výkonynež 3,9 MW, vyznačující se tím, Že rozměry jsou přepočí-tány v poměru odmocniny z poměru spalovacích výkonů, při-čemž úhel stoupáni je konstantní. 12¼ Zařízení podle nároků 9¼ až 114-, vyznačující se tím, že pod hořákem (3) je na čelní straně trubky (31) plamene vytvořena alespoň jedna dmyšna (35) k vefouknuti až 15 % spalovacího vzduchu do trubky (31). & 13¼ Zařízení podle nároků 9¼ až 12¼ vyznačující se tím, ževýstup spalin z trubky (31) plamene je vytvořen na konci.protilehlém k hořáku (3). 14¼ Zařízení podle nároku 13¼ vyznačující se tím, že výstupzplodin z trubky (31) plamene je vytvořen v jejím spodnímobvodu a je epojen s trubkovým systémem (37). I5h Zařízení podle nároku 144 vyznačující se tím, že alespoňjedna trubka trubkového systému (37)tje opatřena vefukova-cím otvorem, například druhou dmyšnou (38) k vefukování až15 % spalovacího vzduchu. 16¼ Zařízení podle nároků 14¼ až 15¼ vyznačující se tím, žetrubkový systém (37) je tvořen trubkami, jejichž rozměryčiní 88,5 x 5 mm. 17¼ Zařízení podle nároků 14¼ až 16¼ vyznačující se tím, že druhý trubkový systém (41) sestává z 288 trubek, jejichž rozměry činí 30 x 5.. mm. - 15 - 18¼ Zařízení podle nároku 17-)· vyznačující se tím, že průřeztrubkových systémů (37, 41); je stanoven proporcionálněke spalovacímu výkonu, přičemž poměr délky trubky kesvětlému průměru je konstantní. JUDr.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP90115773 | 1990-08-17 | ||
| PCT/EP1991/001548 WO1992003211A1 (de) | 1990-08-17 | 1991-08-14 | Verfahren und vorrichtung zur vollständigen trockenen entschwefelung von so2- und staubhaltigen verbrennungsabgasen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS119392A3 true CS119392A3 (en) | 1992-08-12 |
| CZ287790B6 CZ287790B6 (cs) | 2001-02-14 |
Family
ID=8204345
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5317979A (cs) |
| EP (1) | EP0496856B1 (cs) |
| CN (1) | CN1034788C (cs) |
| CZ (1) | CZ287790B6 (cs) |
| DE (1) | DE59105451D1 (cs) |
| HU (1) | HU212098B (cs) |
| MX (1) | MX9100704A (cs) |
| PL (1) | PL168065B1 (cs) |
| RU (1) | RU2089270C1 (cs) |
| WO (1) | WO1992003211A1 (cs) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19706606A1 (de) * | 1997-02-20 | 1998-08-27 | Babcock Anlagen Gmbh | Verfahren zur Regelung der Temperatur in thermischen Abfallbehandlunganlagen und Abfallbehandlunganlage |
| DE19724929B4 (de) * | 1997-06-12 | 2007-04-12 | Fritz Dr.-Ing. Schoppe | Brennverfahren für Staubfeuerungen kleiner Leistung |
| DE10232373B4 (de) | 2002-07-17 | 2009-04-02 | Schoppe, Fritz, Dr.-Ing. | Verfahren zur Erhöhung der Flammstabilität bei Kohlenstaubfeuerungen und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens |
| WO2014088450A1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-12 | Schlumberger Canada Limited | Multiphase flare for effluent flow |
| WO2016179822A1 (en) * | 2015-05-14 | 2016-11-17 | Zheng Shi | A system for burning pulverized solid fuel and a method thereof |
| CN106352331A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-25 | 施政 | 一种煤粉燃烧系统 |
| ES2693606T3 (es) | 2016-09-16 | 2018-12-12 | Benninghoven GmbH & Co.KG Mülheim | Planta y procedimiento para la fabricación de asfalto |
| RU2647356C1 (ru) * | 2017-05-05 | 2018-03-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4098871A (en) * | 1974-06-03 | 1978-07-04 | Fritz Schoppe | Process for the production of powdered, surface-active, agglomeratable calcined material |
| DE2527618C2 (de) * | 1975-06-20 | 1985-09-26 | Fritz Dr.-Ing. 8026 Ebenhausen Schoppe | Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung von Kohlenstaub |
| DE2729476C3 (de) * | 1977-06-30 | 1981-05-27 | Ruhrkohle Ag, 4300 Essen | Kohlenstaubbrenner mit zentraler Kohlenstaub-Luft-Zuführung |
| AT372876B (de) * | 1981-11-19 | 1983-11-25 | Oesterr Draukraftwerke | Verfahren und vorrichtung zur rauchgasentschwefelung von kohlefeuerungen nach dem trocken- additivverfahren |
| AT388044B (de) * | 1982-09-30 | 1989-04-25 | Oesterr Draukraftwerke | Verfahren und vorrichtung zur rauchgasentschwefelung bei kohlefeuerungen |
| US4598652A (en) * | 1985-09-04 | 1986-07-08 | Amax Inc. | Coal combustion to produce clean low-sulfur exhaust gas |
| CA1309571C (en) * | 1986-07-14 | 1992-11-03 | Ronald R. Landreth | Method and apparatus for reducing sulfur dioxide content in flue gases |
| US5029535A (en) * | 1990-05-14 | 1991-07-09 | Wahlco, Inc. | Control of addition of conditioning agents to flue gas |
-
1991
- 1991-08-14 PL PL91294363A patent/PL168065B1/pl unknown
- 1991-08-14 RU SU915052152A patent/RU2089270C1/ru active
- 1991-08-14 US US07/847,048 patent/US5317979A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-08-14 WO PCT/EP1991/001548 patent/WO1992003211A1/de not_active Ceased
- 1991-08-14 DE DE59105451T patent/DE59105451D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-08-14 EP EP91914390A patent/EP0496856B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-14 HU HU9201372A patent/HU212098B/hu not_active IP Right Cessation
- 1991-08-16 MX MX9100704A patent/MX9100704A/es not_active IP Right Cessation
- 1991-08-17 CN CN91109781A patent/CN1034788C/zh not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-04-17 CZ CS19921193A patent/CZ287790B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1034788C (zh) | 1997-05-07 |
| RU2089270C1 (ru) | 1997-09-10 |
| CN1061916A (zh) | 1992-06-17 |
| CZ287790B6 (cs) | 2001-02-14 |
| HUT63074A (en) | 1993-07-28 |
| MX9100704A (es) | 1992-04-01 |
| DE59105451D1 (de) | 1995-06-14 |
| PL294363A1 (en) | 1992-09-21 |
| HU212098B (en) | 1996-02-28 |
| HU9201372D0 (en) | 1992-09-28 |
| EP0496856A1 (de) | 1992-08-05 |
| EP0496856B1 (de) | 1995-05-10 |
| WO1992003211A1 (de) | 1992-03-05 |
| US5317979A (en) | 1994-06-07 |
| PL168065B1 (pl) | 1995-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4381718A (en) | Low emissions process and burner | |
| AU2011310173B2 (en) | Combustion system and method for operating same | |
| KR0158763B1 (ko) | 화석연료연소 동력발생 시스템의 작동효율을 최적화하기 위한 방법 | |
| US5084256A (en) | Method for reduction of sulfur products for gases by injection of powdered alkali sorbent at intermediate temperatures | |
| JPH10504637A (ja) | 燃焼方法 | |
| EP0722556B1 (en) | Supercritical steam pressurized circulating fluidized bed boiler | |
| CS119392A3 (en) | Process and apparatus of fully dry desulfurization of combustion products | |
| US5667582A (en) | Method for dry desulfurizing flue gases | |
| Khan et al. | The influence of air staging in the reduction of SO2 by limestone in a fluidized bed combustor | |
| CA1310807C (en) | Method for reduction of sulfur products from flue gases by injection of powdered alkali sorbent at intermediate temperatures | |
| RU2085806C1 (ru) | Способ улучшения использования тепла продуктов сгорания топлива и устройство для его осуществления | |
| KR100387732B1 (ko) | 펠릿 연료화 제조설비를 갖춘 무연탄용 순환 유동층보일러 시스템 | |
| CN106090893A (zh) | 一种燃煤锅炉的高效洁净燃烧方法 | |
| Wang et al. | Study on reduction of SO2 and NOX emissions in a pulsating combustor burning petroleum coke | |
| CZ288020B6 (cs) | Způsob tepelného využití zplodin hoření obsahujících popílek nebo prach a zařízení k jeho provádění | |
| RU2749063C1 (ru) | Установка для каталитического сжигания топлива в виде осадков сточных вод коммунальных очистных сооружений и способ его сжигания | |
| CN103062776A (zh) | 焚烧干污泥用于加热湿污泥的循环流化床焚烧炉 | |
| FI89741C (fi) | Saett att driva ett kraftverk | |
| SU1673792A1 (ru) | Котельный агрегат | |
| JPH1114029A (ja) | 循環流動層燃焼装置及びその運転方法 | |
| CZ287379B6 (en) | Dry desulfurizing process of waste gases | |
| SU929962A1 (ru) | Котельный агрегат | |
| JPH05285337A (ja) | So2および煤塵を含んだ燃焼排ガスの完全な乾式脱硫法および装置 | |
| JPH05280702A (ja) | 煤塵または灰を含んだ燃焼排ガスの熱利用を改善する方法および装置 | |
| GB2104796A (en) | Reduction of NOx emission from fluidized bed combustion systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20020814 |