PL228209B1 - Sposób selektywnej redukcji niekatalitycznej tlenków azotu i układ selektywnej redukcji niekatalitycznej tlenków azotu zawierajacy zespół lancy atomizujacy reagent - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób selektywnej redukcji niekatalitycznej tlenków azotu w spalinach kotła energetycznego (K) obejmujący atomizowanie reagenta w strumieniu czynnika gazowego, korzystnie sprężonego powietrza, a następnie doprowadzanie zatomizowanego w ten sposób reagenta do komory kotła, charakteryzuje się tym, że rzeczone atomizowanie reagenta obejmuje: a) doprowadzanie reagenta do kanału wewnętrznego dyszy wewnętrznej; b) doprowadzanie czynnika gazowego do komory otaczającej rzeczoną dyszę wewnętrzną; c) doprowadzanie czynnika gazowego z rzeczonej komory do kanału wewnętrznego dyszy wewnętrznej przez otwartą do wnętrza komory część odsłoniętą co najmniej jednego wycięcia atomizacyjnego wykonanego w ściance dyszy wewnętrznej powodujące atomizowanie reagenta w czynniku gazowym wraz z regulowaniem powierzchni części odsłoniętej wycięcia atomizacyjnego; d) odprowadzanie zatomizowanej mieszanki czynników przez dyszę wewnętrzną z drugim otworem wylotowym wsuniętą do pierwszego otworu wylotowego komory. Przedmiotem wynalazku jest ponadto układ selektywnej redukcji niekatalitycznej tlenków azotu w spalinach kotła energetycznego.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób selektywnej redukcji niekatalitycznej (ang. Selective NonCatalytic Reduction - SNCR) tlenków azotu w spalinach kotła energetycznego obejmujący atomizowanie reagenta w strumieniu czynnika gazowego, korzystnie sprężonego powietrza, a następnie doprowadzanie zatomizowanego w ten sposób reagenta do komory kotła.

Przedmiotem wynalazku jest także układ selektywnej redukcji niekatalitycznej tlenków azotu w spalinach kotła energetycznego zawierający co najmniej jeden zespół lancy atomizujący reagent do wtryskiwania reagenta zamocowany w ścianie komory kotła i zawierający dyszę atomizującą reagent zawierającą komorę doprowadzania czynnika gazowego, korzystnie sprężonego powietrza, z pierwszym otworem wylotowym dyszy atomizującej, w której to komorze umieszczona jest dysza wewnętrzna doprowadzania reagenta z drugim otworem wylotowym dyszy wewnętrznej, oraz zamocowaną do dyszy atomizującej lancę z otworem wlotowym połączonym z drugim otworem wylotowym dyszy wewnętrznej, przy czym lanca przechodzi przez ścianę komory kotła, a dysza atomizująca znajduje się na zewnątrz komory kotła.

Technika SNCR jest powszechnie stosowana w kotłach energetycznych celem obniżenia emisji tlenków azotu i polega na wtrysku odpowiedniego reagenta w odpowiedni obszar strumienia spalin przepływającego przez komorę kotła energetycznego. Najczęściej stosowanym reagentem jest wodny roztwór amoniaku, który umożliwia wywołanie reakcji redukcji w obszarze strumienia spalin o temperaturze 850-1150°C zwanym oknem temperaturowym. Pod wpływem takiej odpowiedniej temperatury spalin wtryskiwany amoniak reaguje z tlenkami azotu tworząc wolny azot i parę wodną. Dostarczanie reagenta do okna temperaturowego jest realizowane za pomocą układów wtrysku reagenta z wykorzystaniem opisanego na wstępie zespołu lancy atomizującego reagent, w którym następuje zatomizowanie reagenta w sprężonym powietrzu. W takich znanych zespołach lancy atomizujących reagent stosowane są dysze atomizujące reagent zawierające dyszę wewnętrzną umieszczoną w komorze atomizującej. Komora atomizująca zawiera otwór wylotowy wykonany w jej, często stożkowej, ścianie czołowej, przez który z dyszy odprowadzana jest zatomizowana mieszanka. Dysza wewnętrzna jest ustawiona współosiowo z i przed otworem wylotowym komory atomizującej definiując przestrzeń atomizacji pomiędzy powierzchnią zewnętrzną ścianek jej części końcowej a powierzchnią wewnętrzną czołowej ścianki komory atomizującej. Ze stanu techniki znane są różnego rodzaju kombinacje konfiguracji tworzących przestrzeń atomizacji powierzchni zewnętrznych końcówek dysz wewnętrznych i odpowiadających im wewnętrznych powierzchni czołowych komór atomizacyjnych, determinujące różnorakie warunki atomizacji. W tego rodzaju dyszach atomizujących ciekły reagent dostarczany dyszą wewnętrzną jest atomizowany w sprężonym powietrzu dostarczanym do komory atomizującej. Wspólną cechą wszystkich takich rozwiązań jest stosunkowo duże zużycie sprężonego powietrza.

Celem wynalazku jest dostarczenie sposobu i układu SNCR tlenków azotu w spalinach kotła energetycznego o polepszonych właściwościach eksploatacyjnych i zapewniających zmniejszenie zapotrzebowania na czynnik gazowy, jakim najczęściej jest sprężone powietrze.

Istotą wynalazku jest sposób selektywnej redukcji niekatalitycznej tlenków azotu w spalinach kotła energetycznego obejmujący atomizowanie reagenta w strumieniu czynnika gazowego, korzystnie sprężonego powietrza, a następnie doprowadzanie zatomizowanego w ten sposób reagenta do komory kotła, który charakteryzuje się tym, że rzeczone atomizowanie reagenta obejmuje:

a) doprowadzanie reagenta do kanału wewnętrznego dyszy wewnętrznej;

b) doprowadzanie czynnika gazowego do komory otaczającej rzeczoną dyszę wewnętrzną;

c) doprowadzanie czynnika gazowego z rzeczonej komory do kanału wewnętrznego dyszy wewnętrznej przez otwartą do wnętrza komory część odsłoniętą co najmniej jednego wycięcia atomizacyjnego wykonanego w ściance dyszy wewnętrznej powodujące atomizowanie reagenta w czynniku gazowym wraz z regulowaniem powierzchni części odsłoniętej wycięcia atomizacyjnego;

d) odprowadzanie zatomizowanej mieszanki czynników przez dyszę wewnętrzną z drugim otworem wylotowym wsuniętą do pierwszego otworu wylotowego komory.

W korzystnych przykładach realizacji sposobu według wynalazku w etapie c) regulowanie powierzchni części odsłoniętej wycięcia realizowane jest za pomocą regulowania położenia elementu tulejowego zamocowanego na dyszy wewnętrznej w obszarze rzeczonego wycięcia w sposób przysłaniający to wycięcie, korzystnie za pomocą definiowania punktów dostarczania czynnika gazowego

PL 228 209 B1 do komory i korzystnie dodatkowo za pomocą regulowania parametrów strumienia dostarczania czynnika gazowego w tych punktach.

Istotą wynalazku jest także opisany na wstępie układ selektywnej redukcji niekatalitycznej tlenków azotu w spalinach kotła energetycznego zawierający co najmniej jeden zespół lancy atomizujący reagent do wtryskiwania reagenta zamocowany w ścianie komory kotła i zawierający dyszę atomizującą reagent zawierającą komorę doprowadzania czynnika gazowego, korzystnie sprężonego powietrza, z pierwszym otworem wylotowym dyszy atomizującej, w której to komorze umieszczona jest dysza wewnętrzna doprowadzania reagenta z drugim otworem wylotowym dyszy wewnętrznej, oraz zamocowaną do dyszy atomizującej lancę z otworem wlotowym połączonym z drugim otworem wylotowym dyszy wewnętrznej, który charakteryzuje się tym, że dysza wewnętrzna jest wsunięta do pierwszego otworu wylotowego komory i zawiera co najmniej jedno, korzystnie podłużne, wycięcie atomizacyjne wykonane w ściance i mające część odsłoniętą otwartą do wnętrza komory, a dysza atomizująca zawiera dodatkowo układ regulacyjny regulujący powierzchnię części odsłoniętej wycięcia atomizacyjnego dyszy wewnętrznej, przy czym lanca przechodzi przez ścianę komory kotła, a dysza atomizująca znajduje się na zewnątrz komory kotła.

W korzystnych przykładach wykonania, dysza wewnętrzna zawiera końcówkę mającą powierzchnię zewnętrzną odpowiadającą powierzchni wewnętrznej pierwszego otworu wylotowego komory i wsuniętą do tego pierwszego otworu wylotowego oraz rzeczone co najmniej jedno, korzystnie podłużne, wycięcie atomizacyjne.

W takim przypadku końcówka ta przechodzi korzystnie w część stożkową dyszy wewnętrznej zapewniającą korzystniejszy zukosowany kierunek dopływu czynnika gazowego do wycięć atomizacyjnych i przez te wycięcia do kanału wewnątrz dyszy wewnętrznej.

Rzeczone wycięcie atomizacyjne jest korzystnie otwarte na krawędzi drugiego otworu wylotowego dyszy wewnętrznej, dzięki czemu uzyskuje się szeroki zakres regulacji powierzchni części odsłoniętej wycięcia.

Dysza wewnętrzna korzystnie zawiera wiele wycięć atomizacyjnych rozmieszczonych równokątnie na całym obwodzie dyszy wewnętrznej, korzystnie w parach obwodowe naprzeciwległych wycięć. Rozwiązanie takie polepsza równomierność atomizacji w kanale wewnętrznym dyszy wewnętrznej.

W korzystnych przykładach wykonania dyszy zespołu lancy atomizującego reagent układu według wynalazku, rzeczone podłużne wycięcie atomizacyjne jest wycięciem wzdłużnym przebiegającym równolegle do osi wzdłużnej dyszy wewnętrznej lub wycięciem spiralnym. Uformowanie wycięć atomizacyjnych wzdłużnie na kierunku osiowym dyszy wewnętrznej zwiększa zakres możliwych zmian powierzchni części otwartych wycięć. Spiralny przebieg wycięć powoduje w pewnych przypadkach korzystne zawirowanie strumienia w kanale dyszy wewnętrznej.

Rzeczony układ regulacyjny powierzchni części odsłoniętej wycięcia atomizacyjnego w rzeczonej dyszy zawiera korzystnie środki regulacji względnego położenia wycięcia atomizacyjnego względem pierwszego otworu wylotowego komory. Tego rodzaju układ regulacyjny powierzchni części odsłoniętej wycięcia atomizacyjnego zawiera korzystnie co najmniej jedną wymienną sekcję komory, korzystnie wymienną tuleję dystansową, definiującą położenie pierwszego otworu wylotowego komory względem wycięcia atomizacyjnego.

W takim rozwiązaniu korzystne może być, aby komora była zdefiniowana przez rzeczoną wymienną tuleję dystansową i zamocowaną przesuwnie na dyszy wewnętrznej cylindryczną głowicę wewnętrzną z pierwszym otworem wylotowym komory dociskane do korpusu za pomocą zamocowanej do niego w sposób wielopołożeniowy głowicy zewnętrznej. Przykładem takiego wielopołożeniowego zamocowania może być połączenie gwintowe.

Alternatywnie rzeczony układ regulacyjny powierzchni części odsłoniętej wycięcia atomizacyjnego może korzystnie zawierać środki regulacji położenia blokującego tulejowego elementu sterującego zamocowanego na dyszy wewnętrznej w obszarze rzeczonego wycięcia w sposób umożliwiający przysłanianie tego wycięcia.

W rozwiązaniu takim komora rzeczonej dyszy może korzystnie zawierać wiele sterowalnych doprowadzeń czynnika gazowego, których stopień przepuszczalności definiuje położenie elementu tulejowego względem rzeczonego wycięcia.

Przedmiotowe rozwiązania cechują się prostą implementacją, która w niezawodny sposób zapewnia łatwą regulację stopnia atomizacji reagenta w czynniku gazowym, takim jak sprężone pow ie4

PL 228 209 B1 trze, i zapotrzebowania na czynnik gazowy. Regulacja ta może być realizowana w stanie po wymontowaniu dyszy lub podczas pracy, dzięki czemu instalacja SNCR może pracować nieprzerwanie.

Wynalazek przedstawiono poniżej w przykładzie wykonania i zilustrowano na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schematycznie układ selektywnej redukcji niekatalitycznej tlenków azotu w spalinach kotła energetycznego według przedmiotowego wynalazku, fig. 2 przedstawia schematycznie zespół lancy atomizujący reagent układu według przedmiotowego wynalazku w widoku aksonometrycznym; fig. 3 przedstawia schematycznie zespół lancy z rysunku fig. 2 w widoku z góry;

fig. 4 przedstawia zespół lancy z rysunku fig. 2 w przekroju wzdłużnym;

fig. 5 przedstawia widok aksonometryczny tulei dystansowej i głowicy wewnętrznej dyszy atomizującej z rysunku fig. 4; a fig. 6 przedstawia schematycznie przykładowy układ regulacji innej przykładowej dyszy atomizującej zespołu lancy układu według wynalazku w czasie pracy w trybie małego (fig. 6a) i dużego (fig. 6b) dopływu powietrza atomizującego.

Na rysunku fig. 1 przedstawiono schematycznie typową znaną ze stanu techniki komorę kotła energetycznego K z przykładowym układem selektywnej redukcji niekatalitycznej tlenków azotu w spalinach kotła energetycznego zawierającym zespoły lanc atomizujące reagent 1 złożone z lanc 2 i dysz atomizujących 3. Komora kotła K ma typową konstrukcję zawierającą w dolnej części doprowadzenie powietrza pierwotnego PR, powyżej doprowadzenie paliwa P (typowo na przykład układu nawęglania czy palniki mazutowe) i jeszcze wyżej doprowadzenie powietrza wtórnego PW. Na samej górze przed wylotem spalin z komory znajduje się zespół wymienników ciepła W służących do przegrzewania pary wodnej wykorzystywanej do napędu turbozespołu elektrownianego. Zespoły lanc atomizujące reagent 1 układu według wynalazku zamocowane są do kotła za pośrednictwem lanc 2 przechodzących przez ściany komory kotła. Konstrukcja taka zapewnia łatwy dostęp do dysz atomizujących 3 od zewnętrznej strony kotła, bez konieczności przerywania jego pracy. Dysza atomizująca 3 każdego zespołu lancy atomizującego reagent 1 jest zasilana ze źródła odpowiedniego reagenta (przykładowo wodnego roztworu amoniaku) ZR i ze źródła czynnika gazowego ZP, jakim w tym przykładzie jest sprężone powietrze. W dyszy atomizującej 3 następuje atomizowanie reagenta w strumieniu sprężonego powietrza i taka zatomizowana mieszanina reagenta jest dostarczana do komory kotła dla przeprowadzenia pożądanej reakcji redukcji tlenków azotu. Według wynalazku wykorzystane może być dowolne znane znawcy dziedziny ze stanu techniki rozmieszczenie zespołów lanc atomizujących reagent 1 w kotle. Przedstawione na figurze fig. 1 rozmieszczenie zespołów lanc atomizujących reagent 1, należy traktować wyłącznie jako ilustracyjne. Rozmieszczenie tych zespołów w kotle nie jest bowiem jako takie istotą przedmiotowego wynalazku. Dlatego też rozmieszczenie zespołów lanc atomizujących reagent nie jest w przedmiotowym opisie szczegółowo dyskutowane. Przykładowo zastosowane może być asymetryczne rozmieszczenie zespołów lanc, na przykład takie jak opisane w publikacji patentowej US2007003890. Jak ilustracyjnie przedstawiono na rysunku fig. 1 przykładowymi możliwymi obszarami zainstalowania zespołów lanc atomizujących reagent 1 jest obszar nad doprowadzeniem powietrza wtórnego PW (zespół 1a) lub obszar między doprowadzeniem powietrza wtórnego PW a doprowadzeniem paliwa P (zespół 1b).

Na rysunku fig. 2-5 przedstawiono pierwszy przykład wykonania zespołu lancy atomizującego reagent 1 stanowiącego istotę przedmiotowego układu SNCR tlenków azotu zobrazowanego schematycznie na rysunku fig. 1. Przedstawiony na rysunku fig. 2-5 pierwszy przykład wykonania zespołu lancy 1 układu według wynalazku zawiera lancę 2 połączoną z dyszą atomizującą 3. Lanca 2 stanowi długą rurę o stosunkowo cienkim przekroju poprzecznym, która jest przykręcona do dyszy atomizującej 3 za pośrednictwem przymocowanego do niej w sposób trwały, pierwszego kołnierza mocującego 21. Drugi kołnierz mocujący 22 zamocowany do lancy 2 za pośrednictwem tulei usztywniającej 23 służy do zamocowania zespołu lancy 1 do ściany komory kotła energetycznego tak, aby końcówka lancy 2 uchodziła do tej komory, a dysza atomizująca 3 pozostawała na zewnątrz komory kotła. Dysza atomizująca 3 zawiera komorę 31 doprowadzania czynnika gazowego otaczającą dyszę wewnętrzną 32 doprowadzania reagenta dostarczanego ze źródła ZR.

Komora 31 jest zdefiniowana przez wnętrze korpusu 33 oraz tuleję dystansową 34 i cylindryczną głowicę wewnętrzną 35 dociskane do korpusu 33 za pomocą nakręcanej na korpus cylindrycznej głowicy zewnętrznej 36. Zastosowanie połączenia gwintowego umożliwia wielopołożeniowe połączenie głowicy zewnętrznej 36 z korpusem 33. Korpus 33 zawiera króciec przyłączeniowy 331 do przyłączenia źródła sprężonego powietrza ZP.

PL 228 209 B1

W głowicy wewnętrznej 35 wykonany jest pierwszy otwór wylotowy 311 komory 31, do którego wsunięta jest dysza wewnętrzna 32, a dokładnie jej końcówka 321 z drugim otworem wylotowym 322. Średnica zewnętrzna cylindrycznej końcówki 321 zasadniczo odpowiada średnicy wewnętrznej pierwszego otworu wylotowego 311 komory 31 w głowicy wewnętrznej 35.

W ściance dyszy wewnętrznej 32 w obszarze jej cylindrycznej końcówki 321 wykonane są dwa obwodowo naprzeciwległe jednakowe podłużne wycięcia atomizacyjne 323. Wycięcia 323 przebiegają wzdłużnie równolegle do osi wzdłużnej dyszy wewnętrznej 32 i są otwarte na krawędzi drugiego otworu wylotowego 322 końcówki 321 dyszy wewnętrznej 32. Każde z wycięć 323 ma część odsłoniętą 3231 otwartą do wnętrza komory 31, poprzez którą czynnik gazowy z komory 31 dyszy 3 przepływa do kanału 324 dyszy wewnętrznej 32. W rozwiązaniu według wynalazku komorę atomizacji stanowi wewnętrzny kanał 324 dyszy wewnętrznej 32 w obszarze jej wycięć 323, w tym przykładzie rozmieszczonych w obszarze końcówki 321. W kierunku do wewnątrz końcówka 321 przechodzi w część stożkową 325 dyszy wewnętrznej 32 o kącie wierzchołkowym wynoszącym 90°. W innych alternatywnych wariantach wykonania mogą być stosowane inne wartości tego kąta wierzchołkowego. W ogólności zastosowanie części stożkowej w rozwiązaniach według wynalazku jest jedynie opcjonalne.

Zespół tulei dystansowej 34, głowicy wewnętrznej 35 i głowicy zewnętrznej 36 zamocowanej w sposób wielopołożeniowy do korpusu 33 stanowi układ regulacyjny regulujący powierzchnię części odsłoniętych 3231 wycięć atomizacyjnych 323 dyszy wewnętrznej 32. Długość tulei dystansowej 34 definiuje położenie wewnętrznej głowicy 35 z pierwszym otworem wylotowym 311 zasłaniającym częściowo wycięcia atomizacyjne 323, a tym samym definiuje pola powierzchni części odsłoniętych 3231 otwartych do wnętrza komory 31 i ilość sprężonego czynnika gazowego dopływającego przez wycięcia 323 do wnętrza dyszy wewnętrznej 32. Zmiana długości tulei dystansowej 34 spowoduje zatem zmianę stopnia atomizacji dyszy 3. Alternatywnie zamiast zmiany tulei 34 można zmienić długość głowicy wewnętrznej 35.

Na rysunku fig. 6 zobrazowano schematycznie inny przykład wykonania dyszy atomizującej 3a zespołu lancy atomizującego reagent 1 układu SNCR tlenków azotu według wynalazku zobrazowanego schematycznie na rysunku fig. 1. Dysza 3a jest wyposażona w środki do regulacji części odsłoniętych 323a wycięć łączących kanał wewnętrzny dyszy wewnętrznej 32a z komorą 31 doprowadzania czynnika gazowego w postaci sprężonego powietrza. W przykładzie tym dysza wewnętrzna 32a ma formę prostej rury o wymiarach niezmiennych na długości przechodzącej przez komorę 31. Niezmienność wymiarów dyszy wewnętrznej na jej długości nie jest istotną cechą przedmiotowego wynalazku. Dlatego oczywistym jest, że w alternatywnych wariantach realizacji wynalazku wymiary dyszy wewnętrznej, przykładowo wymiary jej kanału wewnętrznego czy jej średnica zewnętrzna, mogą się zmieniać na długości tej dyszy. Komora 31 zawiera dwa naprzeciwległe zestawy wlotów 312, 313 sprężonego powietrza, które są alternatywnie uaktywniane i zasilane z komór wstępnych 314. Pomiędzy tymi zestawami na dyszy wewnętrznej 32a w obszarze jej wycięcia 323a zainstalowana jest przesuwnie blokująca tuleja sterująca 37 mająca możliwość zasadniczo szczelnego zasłaniania wycięć 323a, Tuleja sterująca 37 jest wyposażona w kołnierz 371, na który oddziałują ciśnienia dynamiczne wypływów sprężonego powietrza z zestawów wlotów 312, 313. W zależności od stanu aktywności poszczególnych zestawów wlotów 312, 313 zmienia się położenie tulei 37 względem wycięć 323a, a tym samym zmienia się powierzchnia części odsłoniętych 3231, stopień atomizacji dyszy i zapotrzebowanie na powietrze atomizujące. I tak w przypadku przedstawionym na fig. 6a przy aktywowaniu wlotów 312 i dezaktywowaniu wlotów 313 tuleja 37 znajduje się w pozycji definiującej minimalną powierzchnię części odsłoniętych 3231, dzięki czemu uzyskuje się zminimalizowanie zapotrzebowania powietrza atomizującego. W skrajnie odwrotnym przypadku przy aktywowaniu wlotów 313 i dezaktywowaniu wlotów 312 tuleja 37 znajduje się w pozycji definiującej maksymalną powierzchnię części odsłoniętych 3231, dzięki czemu uzyskuje się zmaksymalizowanie zapotrzebowania powietrza atomizującego. W wariancie udostępniającym płynne regulowanie wartości dynamicznych ciśnień strumieni wypływających z wlotów 312, 313 i oddziałujących na kołnierz 371 możliwe jest płynne regulowanie położenia tulei sterującej 37 i tym samym zapotrzebowania na czynnik gazowy.

Z wykorzystaniem dyszy 3a zainstalowanej przykładowo w zespole lancy atomizującym reagent w miejscu dyszy 3 zaimplementowany może zostać opisany poniżej przykład realizacji sposobu selektywnej redukcji niekatalitycznej tlenków azotu w spalinach kotła energetycznego. W sposobie tym najpierw w dyszy atomizującej 3a realizowane jest atomizowanie reagenta w sprężonym powietrzu w opisany poniżej sposób. Sprężone powietrze jest dostarczane poprzez króciec 331a do komory 31 otaczającej dyszę wewnętrzną 32a, zaś ciekły reagent jest dostarczany do dyszy wewnętrznej 32a

PL 228 209 B1 i przepływa ku jej końcowi. Z komory 31 sprężone powietrze przepływa przez części odsłonięte 3231 wycięć 323a otwarte do wnętrza komory 31 powodując atomizowanie w tym sprężonym powietrzu reagenta dopływającego dyszą wewnętrzną 32a. Powierzchnie części odsłoniętych 3231 wycięć atomizacyjnych 323a są przy tym regulowane poprzez regulację ciśnień dynamicznych generowanych przez wloty 312, 313 sprężonego powietrza do komory 31 dyszy 3a definiujące poprzez oddziaływanie na kołnierz 371 położenie blokującej tulei sterującej 37 zamocowanej przesuwnie na dyszy wewnętrznej w obszarze wycięć 323a w sposób umożliwiający blokowanie tych wycięć. Regulacja tych ciśnień może następować na przykład poprzez regulowanie przepustowości wlotów 312, 313, realizowane w sposób dyskretny, na przykład dwustanowy (zamknięte-otwarte), lub ciągły, albo regulowanie ciśnienia sprężonego powietrza dostarczanego tymi wlotami. W wyniku opisanej powyżej atomizacji na wyjściu obszaru z wycięciami atomizacyjnymi otrzymuje się zatomizowaną mieszankę reagenta i czynnika gazowego, która przez dalszy odcinek dyszy wewnętrznej 32a wyprowadzana jest z komory 31 do lancy 2, za pomocą której trafia ona do komory kotła.

W nieprzedstawionym na rysunku, alternatywnym względem konstrukcji z fig. 4-5, przykładzie realizacji przedmiotowego wynalazku, dysza wewnętrzna może zawierać jedynie jedno wycięcie atomizacyjne.

W innym nieprzedstawionym na rysunku, alternatywnym względem konstrukcji z fig. 4-5, przykładzie realizacji przedmiotowego wynalazku, dysza wewnętrzna może zawierać większą liczbę wycięć atomizacyjnych w ściance. Z kolei w korzystnych wariantach takiego przykładu wycięcia takie będą rozmieszczone równokątnie w parach obwodowo naprzeciwległych wycięć.

W jeszcze innym nieprzedstawionym na rysunku, alternatywnym względem konstrukcji z fig. 4-5, przykładzie realizacji przedmiotowego wynalazku, wycięcia w ściance dyszy mogą być podłużnymi wycięciami przebiegającymi spiralnie.

Odsyłacze numeryczne do tych samych funkcjonalnie elementów pozostają takie same na wszystkich figurach rysunku, przy czym tam gdzie stosowne mają one dodatkowe sufiksy (a, b) dla odróżnienia elementów o tej samej funkcjonalności, ale odmiennej budowie.

Na przedstawionym rysunku, celem lepszego zilustrowania wynalazku niektóre jego cechy mogły zostać pokazane z przesadą lub w pomniejszeniu/powiększeniu. Przedstawionych przykładów wykonania nie należy również traktować jako ograniczających zakres ochrony zdefiniowany w zastrzeżeniach patentowych.

Claims (13)

1. Sposób selektywnej redukcji niekatalitycznej tlenków azotu w spalinach kotła energetycznego obejmujący atomizowanie reagenta w strumieniu czynnika gazowego, korzystnie sprężonego powietrza, a następnie doprowadzanie zatomizowanego w ten sposób reagenta do komory kotła (K), znamienny tym, że rzeczone atomizowanie reagenta obejmuje:

a) doprowadzanie reagenta do kanału wewnętrznego (324) dyszy wewnętrznej (32);

b) doprowadzanie czynnika gazowego do komory (31) otaczającej rzeczoną dyszę wewnętrzną (32);

c) doprowadzanie czynnika gazowego z rzeczonej komory (31) do kanału wewnętrznego (324) dyszy wewnętrznej (32) przez otwartą do wnętrza komory (31) część odsłoniętą (3231) co najmniej jednego wycięcia atomizacyjnego (323) wykonanego w ściance dyszy wewnętrznej (32) powodujące atomizowanie reagenta w czynniku gazowym wraz z regulowaniem powierzchni części odsłoniętej (3231) wycięcia atomizacyjnego (323);

d) odprowadzanie zatomizowanej mieszanki czynników przez dyszę wewnętrzną (32) z drugim otworem wylotowym (322) wsuniętą do pierwszego otworu wylotowego (311) komory (31).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w etapie c) regulowanie powierzchni części odsłoniętej (3231) wycięcia atomizacyjnego (323) realizowane jest za pomocą regulowania położenia elementu tulejowego (37) zamocowanego na dyszy wewnętrznej (32) w obszarze rzeczonego wycięcia (323) w sposób przysłaniający to wycięcie (323), korzystnie za pomocą definiowania punktów dostarczania czynnika gazowego (312, 313) do komory (31) i korzystnie dodatkowo za pomocą regulowania parametrów strumienia dostarczania czynnika gazowego w tych punktach (312, 313).

PL 228 209 B1

3. Układ selektywnej redukcji niekatalitycznej tlenków azotu w spalinach kotła energetycznego zawierający co najmniej jeden zespół lancy atomizujący reagent (1) do wtryskiwania reagenta zamocowany w ścianie komory kotła i zawierający dyszę atomizującą reagent (3) zawierającą komorę (31) doprowadzania czynnika gazowego, korzystnie sprężonego powietrza, z pierwszym otworem wylotowym (311) dyszy atomizującej (3), w której to komorze (31) umieszczona jest dysza wewnętrzna (32) doprowadzania reagenta z drugim otworem wylotowym (322) dyszy wewnętrznej (32), oraz zamocowaną do dyszy atomizującej (3) lancę (2) z otworem wlotowym połączonym z drugim otworem wylotowym (322) dyszy wewnętrznej (32), znamienny tym, że dysza wewnętrzna (32) jest wsunięta do pierwszego otworu wylotowego (311) komory (31) i zawiera co najmniej jedno, korzystnie podłużne, wycięcie atomizacyjne (323) wykonane w ściance i mające część odsłoniętą (3231) otwartą do wnętrza komory (31), a dysza atomizująca reagent (3) zawiera dodatkowo układ regulacyjny regulujący powierzchnię części odsłoniętej (3231) wycięcia atomizacyjnego (323) dyszy wewnętrznej (32), przy czym lanca (2) przechodzi przez ścianę komory kotła, a dysza atomizująca (3) znajduje się na zewnątrz komory kotła.

4. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że dysza wewnętrzna (32) zawiera końcówkę (321) mającą powierzchnię zewnętrzną odpowiadającą powierzchni wewnętrznej pierwszego otworu wylotowego (311) komory (31) i wsuniętą do tego pierwszego otworu wylotowego (311) oraz rzeczone co najmniej jedno, korzystnie podłużne, wycięcie atomizacyjne (323).

5. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że końcówka (321) przechodzi w część stożkową (325) dyszy wewnętrznej (32).

6. Układ według zastrz. 3 albo 4 albo 5, znamienny tym, że rzeczone wycięcie atomizacyjne (323) jest otwarte na krawędzi drugiego otworu wylotowego (322) dyszy wewnętrznej (32).

7. Układ według dowolnego z zastrz. 3-6, znamienny tym, że zawiera wiele wycięć atomizacyjnych (323) rozmieszczonych równokątnie na całym obwodzie dyszy wewnętrznej (32), korzystnie w parach obwodowo naprzeciwległych wycięć (323).

8. Układ według dowolnego z zastrz. 3-7, znamienny tym, że rzeczone podłużne wycięcie atomizacyjne (323) jest wycięciem wzdłużnym przebiegającym równolegle do osi wzdłużnej dyszy wewnętrznej (323) lub wycięciem spiralnym.

9. Układ według dowolnego z zastrz. 3-8, znamienny tym, że rzeczony układ regulacyjny powierzchni części odsłoniętej (3231) wycięcia atomizacyjnego (323) zawiera środki regulacji względnego położenia wycięcia atomizacyjnego (323) względem pierwszego otworu wylotowego (311) komory (31).

10. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że rzeczony układ regulacyjny powierzchni części odsłoniętej (3231) wycięcia atomizacyjnego (323) zawiera co najmniej jedną wymienną sekcję komory (31), korzystnie wymienną tuleję dystansową (34), definiującą położenie pierwszego otworu wylotowego (311) komory (31) względem wycięcia atomizacyjnego (323).

11. Układ według zastrz. 10, znamienny tym, że komora (31) jest zdefiniowana przez rzeczoną wymienną tuleję dystansową (34) i zamocowaną przesuwnie na dyszy wewnętrznej cylindryczną głowicę wewnętrzną (35) z pierwszym otworem wylotowym (311) komory (31) dociskane do korpusu (33) za pomocą zamocowanej do niego w sposób wielopołożeniowy głowicy zewnętrznej (36).

12. Układ według dowolnego z zastrz. 3-8, znamienny tym, że rzeczony układ regulacyjny powierzchni części odsłoniętej (3231) wycięcia atomizacyjnego (323) zawiera środki regulacji położenia blokującego tulejowego elementu sterującego (37) zamocowanego na dyszy wewnętrznej (32) w obszarze rzeczonego wycięcia (323) w sposób umożliwiający przysłanianie wycięcia (323).

13. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że rzeczona komora (31) zawiera wiele sterowalnych doprowadzeń (312, 313) czynnika gazowego, których stopień przepuszczalności definiuje położenie elementu tulejowego (37) względem rzeczonego wycięcia (323).