BG64460B1 - Реактор с циркулиращ кипящ слой със селективна каталитична редукция - Google Patents

Реактор с циркулиращ кипящ слой със селективна каталитична редукция Download PDF

Info

Publication number
BG64460B1
BG64460B1 BG106011A BG10601101A BG64460B1 BG 64460 B1 BG64460 B1 BG 64460B1 BG 106011 A BG106011 A BG 106011A BG 10601101 A BG10601101 A BG 10601101A BG 64460 B1 BG64460 B1 BG 64460B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
catalytic reduction
flue gas
selective catalytic
particulate
reduction system
Prior art date
Application number
BG106011A
Other languages
English (en)
Other versions
BG106011A (bg
Inventor
Donald WIETZKE
Mikhail Maryamchik
Michael Silvey
Michael Szmania
Original Assignee
The Babcock & Wilcox Company
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by The Babcock & Wilcox Company filed Critical The Babcock & Wilcox Company
Publication of BG106011A publication Critical patent/BG106011A/bg
Publication of BG64460B1 publication Critical patent/BG64460B1/bg

Links

Classifications

    • 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
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • B01D53/565—Nitrogen oxides by treating the gases with solids
    • 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
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • 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
    • F23J15/006—Layout of treatment plant
    • 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
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B01D53/8631—Processes characterised by a specific device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/0055—Separating solid material from the gas/liquid stream using cyclones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/38—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
    • B01J8/384—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
    • B01J8/388—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only externally, i.e. the particles leaving the vessel and subsequently re-entering it
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00265—Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling
    • B01J2208/00292—Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling involving reactant solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/0053—Controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00004—Scale aspects
    • B01J2219/00006—Large-scale industrial plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2206/00—Fluidised bed combustion
    • F23C2206/10—Circulating fluidised bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2217/00—Intercepting solids
    • F23J2217/10—Intercepting solids by filters
    • F23J2217/101—Baghouse type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2217/00—Intercepting solids
    • F23J2217/10—Intercepting solids by filters
    • F23J2217/102—Intercepting solids by filters electrostatic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2217/00—Intercepting solids
    • F23J2217/20—Intercepting solids by baffles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2217/00—Intercepting solids
    • F23J2217/40—Intercepting solids by cyclones
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00—Treatment devices
    • F23J2219/10—Catalytic reduction devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00—Treatment devices
    • F23J2219/60—Sorption with dry devices, e.g. beds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

Реакторът намира приложение в енергетиката, по-специално за паропроизводство. Чрез него се намаляват вредните за атмосферата емисии от азотни окиси. Реакторът включва корпус (20) и първичен сепаратор (80) за отделяне на твърди частици от потока димен газ/твърди частици (70). След сепаратора (80) последователно за потока са разположени поне една топлообменна повърхност (100), която може да бъде паропрегревателна или междинно-прегревателна; многоклонов прахов колектор (110) за допълнително отделяне на твърди частици от потока горивен газ/твърди частици (70), средства за впръскване на амоняк (160) в потока; система за селективна каталитична редукция (150) и сух газоочистител (220) за улавяне на сярата. Преди и след системата (150) са предвидени економайзерни повърхности (140 и 170), както ивъздухоподгревател (180).@а

Description

Област на техниката
Изобретението се отнася основно до реактори или горивни камери с циркулиращ кипящ слой и по-специално до реактор или горивна камера с циркулиращ кипящ слой, имащ система за селективна каталитична редукция, използвана след реактора или горивната камера, за да се постигне повишена редуцираща способност на азотните окиси (ΝΟχ).
Предшестващо състояние на техниката
Свойствената защита и контролът на твърди частици, течност и газови потоци или емисии са основни елементи в конструкцията на парообразуващи системи, които използват топлината, образувана чрез горене на твърди горива, за да се произведе пара. Понастоящем, най-значимите от тези емисии са серен двуокис (SO2), окиси на азота (ΝΟχ) и други подобни частично намиращи се във въздуха.
Азотните окиси ΝΟχ се отнасят до натрупаните емисии на азотен окис (N0), азотен двуокис (ΝΟ2) и локализирани количества на други видове окиси, образувани по време на горенето. Щом като горивото е избрано, емисиите ΝΟΧ са сведени до минимум, чрез използване на горивна технология с ниски емисии ΝΟχΗ следгоривни технологии. Ако модификациите на горене са недостатъчни, могат да бъдат използвани следгоривни технологии, такива като системи за селективна некаталитична редукция или селективна каталитична редукция. В системите за селективна некаталитична редукция или в системите за селективна каталитична редукция, ΝΟχ се редуцират на азот (Ν2) и вода (Н2О) през серии от реакции с химически реагенти, впръсквани в димния газ. Амонякът и карбамидната смола са най-често използваните химически реагенти при системите за селективна некаталитична редукция. Амонякът най-често е използван и при системите за селективна каталитична редукция.
Горенето в кипящ слой има специфични предимства при горенето на твърди горива и получаването на енергия, която създава пара. Действително, първичната движеща сила за разработването на горивните камери в САЩ е намаляването на SO2 и ΝΟχ емисиите. Обикновено тази технология може да бъде използвана, за да се горят въглища с високо съдържание на сяра и да се постигнат ниски нива на SO2 емисии, без необходимостта от допълнително оборудване за отстраняване на сярата. Парни котли с кипящ слой са конструирани така, че основната работна температура е между 816 и 899°С, с произтичащи по-ниски ΝΟχ емисии. Тези по-ниски работни температури позволяват също горенето на по-нискокачествени горива (които обикновено имат високи шлакови и отпадни характеристики), без да се изпитват много от оперативните трудности, които нормално настъпват, когато горивата се изгарят.
В реакторите или горивните камери с циркулиращ кипящ слой, реагиращи и нереагиращи твърди частици се изкачват в корпуса чрез движещ се нагоре газов поток, който носи твърдите частици към изхода при горната част на корпуса. Там твърдите частици обикновено се събират чрез ударен тип сепаратор за твърди частици или чрез циклонен сепаратор и се връщат към долната част на корпуса, или директно, или през един или повече тръбопроводи. Ударният тип сепаратор за твърди частици при изхода на корпуса обикновено събира от 90 до 97% от циркулиращите твърди частици. Ако за процесите е необходимо, може да бъде монтиран допълнителен колектор за твърди частици след ударния тип сепаратор за твърди частици, който да събира допълнително твърди частици за тяхното окончателно връщане към корпуса.
От US 5 043 150 е известен метод за намаляване отделянето на двуазотен оксид, при който към димните газове, отделяни от кипящия слой, се добавя вещество, осигуряващо водородни радикали, например водородсъдържащо гориво като природен газ или алкохол. В димните газове кислородът се внася заедно с добавката или се добавя в горивната камера. Добавката реагира с кислорода, като температурата на димните газове се повишава в интервала от 700-900°С до 950-1100°С, като количеството на отделения Ν2Ο се намалява с около 10-90%. Добавката може да се впръска в циклон или непосредствено преди него, с цел отделянето на частиците от димните газове, или непосредствено преди нагревателя в конвек2 ционния участък, или в горивната камера, непосредствено преди газовата турбина.
OtUS 5 525 317 е известна система за обработка на изходящите от котел за твърдо гориво газове, при която се използва амоняк и система за селективна каталитична редукция за отстраняване на NOx от димните газове.
Реактори или горивни камери с циркулиращ кипящ слой са известни например от US 5 343 830, при който две или повече групи от отражателни елементи, разположени в корпуса на пещта, са последвани от втора група от шахматно разположени отражателни елементи, които допълнително отделят твърдите частици от газовия поток и ги връщат чрез кухи елементи и връщащи средства на твърди частици без външни и вътрешни тръбопроводи за рециклиране.
Техническа същност на изобретението
Задача на изобретението е да се създаде реактор за изгаряне на твърдо гориво в циркулиращ кипящ слой с намалени вредни емисии от ΝΟχ, изхвърляни в атмосферата с димните газове.
Задачата е решена, като е създаден реактор с циркулиращ кипящ слой, включващ корпус за пренасяне на поток димен газ/твърди частици през него, в горната част на който е разположен ударен тип сепаратор за твърди частици за отделяне на твърдите частици от потока димен газ/твърди частици и средства за връщане на твърдите частици, събрани от ударния тип сепаратор за твърди частици към корпуса. След ударния тип сепаратор за твърди частици е разположена поне една паропрегревателна или междинна прегревателна топлообменна повърхност по отношение на потока димен газ/твърди частици. След нея е разположен многоклонен прахов колектор за допълнително отделяне на твърдите частици от потока димен газ/твърди частици, заедно със средства за връщане на твърдите частици, събрани чрез многоклонния прахов колектор в корпуса. Система за селективна каталитична редукция е разположена след многоклонния прахов колектор за отстраняване на ΝΟχ от потока димен газ/твърди частици, а сух газоочистител е разположен след системата за селективна каталитична редукция. Осигурени са средства за впръскване на амоняк в потока димен газ/твърди частици преди системата за селективна каталитична редукция, за да се породят реакциите, които намаляват ΝΟχ емисиите.
Ударният тип сепаратор за твърди частици включва редици шахматно разположени вдлъбнати отражателни елементи, които са с U-образна или Е-образна, или W-образна форма на напречното сечение.
Реакторът включва економайзерна топлообменна повърхност, разположена пред системата за селективна каталитична редукция за постигане на желаната температура на димния газ/твърди частици, влизащ в системата за селективна каталитична редукция.
Реакторът включва поне една втора економайзерна топлообменна повърхност, както и въздухонагревател, разположен и след системата за селективна каталитична редукция.
Възможно е вариантно изпълнение, при което реакторът включва въздухонагревател, разположен след системата за селективна каталитична редукция и колектор за твърди частици, разположен след въздухонагревателя. Реакторът включва и събиращи средства за твърди частици, събрани чрез колектора за твърди частици и сухия газоочистител. Колекторът за твърди частици, разположен след въздухонагревателя, съдържа или прахоуловителна камера или електростатичен филтър.
Реакторът включва средства за впръскване или на амоняк или на уреа при желана температура в диапазон от приблизително 788899°С пред системата за селективна каталитична редукция в околността на поне една от топлообменните повърхности.
При един друг вариант на изпълнение е създаден реактор с циркулиращ кипящ слой, включващ корпус за пренасяне на поток димен газ/твърди частици през него, в горната част на който е разположен ударен тип сепаратор за твърди частици за отделяне на твърдите частици от потока димен газ/твърди частици и средства за връщане на твърдите частици, събрани чрез ударния тип сепаратор за твърди частици към корпуса. След ударния тип сепаратор за твърди частици е разположена една паропрегравателна или междинна прегревателна топлообменна повърхност по отношение на потока димен газ/твърди частици. След корпуса е разположена система за селективна каталитична редукция за отделяне на ΝΟχ от потока ди мен газ/твърди частици. След системата за селективна каталитична редукция е разположен сух газоочистител, а пред нея са разположени средства за впръскване на амоняк в потока димен газ/твърди частици.
Пояснение на приложените фигури
За по-добро илюстриране на предимствата на изобретението, са приложени фигури, от които:
Фигура 1 показва схематично изображение на комбинацията от реактор или горивна камера с циркулиращ кипящ слой и система за селективна каталитична редукция съгласно първо изпълнение на изобретението;
Фигура 2 - схематично изображение на комбинацията от реактор или горивна камера с циркулиращ кипящ слой и система за селективна каталитична редукция съгласно второ изпълнение на изобретението;
Фигура 3 - схематично изображение на комбинацията от реактор или горивна камера с циркулиращ кипящ слой и система за селективна каталитична редукция съгласно трето изпълнение на изобретението.
Примери за изпълнение на изобретението
Изобретението е насочено главно към парни котли или парогенератори, които използват горивни камери с циркулиращ кипящ слой, както и към средствата, чрез които се създава топлина. То може лесно да бъде използвано в различни видове реактори с циркулиращ кипящ слой. Например може да бъде приложено в реактор, който се използва за химически реакции, различни от горивния процес, или където сместа димен газ/твърди частици е от горивен процес, случващ се другаде, или където реакторът просто осигурява корпус, в който твърдите частици са вкарани в газ, който, не е страничен продукт на горивния процес.
На фигурите еднаквите признаци обозначават еднакви или функционално подобни елементи. На фигури 1-3 е показан реактор или горивна камера с циркулиращ кипящ слой, обикновено обозначен с позиция 10, включващ корпус 20, имащ горна част 30. Корпусът 20 обикновено е с правоъгълно напречно сечение и е изграден от флуидно охлаждани стени, които обикновено съдържат вода и/или пара, ка то пренасящите тръби са отделени една от друга чрез стоманена мембрана, за да се получи газонепроницаем корпус 20.
Горива 40, например въглища, сорбент 50, например варовик и въздух за горене 60, са осигурени в корпуса 20, чрез използване на средства, добре познати на специалиста в областта. Горивният процес става в долната част на корпуса 20, като по този начин се създава поток димен газ/твърди частици 70, който се пренася нагоре в корпуса 20, преминавайки през различни видове пречистващи и топлиннопоглъщащи съоръжения, както ще бъде разкрито тук, преди подаването му към атмосферата.
В горната част 30 на корпуса 20, в посока на потока димен газ/твърди частици 70, е осигурен ударен тип сепаратор твърди частици 80, който събира твърдите частици от потока димен газ/твърди частици 70, така че те могат да бъдат върнати към долната част на корпуса 20. За предпочитане ударният тип сепаратор 80 за твърди частици включва редици от шахматно разположени вдлъбнати отражателни елементи (непоказани). Шахматно разположените вдлъбнати отражателни елементи за твърди частици са неравнинни. Те могат да бъдат с U-, Е-, W-образна или всякаква друга форма, която представлява повърхност с чашковидна или вдлъбната конфигурация към потока на идващия димен газ/твърди частици 70. Алтернативно, ударният тип сепаратор за твърди частици 80 може да включва циклонен сепаратор с известна конструкция (непоказан). В този случай обикновено може да не бъде осигурен многоклонен прахов колектор (разкрит по-горе).
Твърдите частици 90, отделени от потока димен газ/твърди частици 70, се връщат към корпуса 20 или през L-, J-образни клапани или чрез вътрешна рециркулация, например както е разкрито в US 5 343 830 to Alexander et al. Връщането е само схематично означено на фигурите.
Потокът димен газ/твърди частици 70 се пренася към и напречно на една или повече редици от топлообменни повърхности, включващи паропрегревателна и/или междинна прегревателна повърхност 100 и след това (на фигури 1 и 2 ) при втори етап на отделяне на частиците, обикновено се използва многоклонен прахов колектор 110. Твърдите частици
120, отделени чрез многоклонния прахов колектор 110, се връщат към корпуса 20 през линия 130 и след това димният газ/твърди частици 70 се пренася към и напречно на една или повече редици от економайзерна топлообменна повърхност 140, преди да се пренесе към система за селективна каталитична редукция 150.
Алтернативно, както е илюстрирано на фигура 3, разположението на многоклонния прахов колектор 110 и на економайзерната топлообменна повърхност 140 могат да бъдат разменени така, че димният газ/твърди частици 70 да се пренася от паропрегревателната/междинната прегревателна топлообменна повърхност 100 към економайзерната топлообменна повърхност 140 и след това към многоклоновия прахов колектор 110. Във всяко от изпълненията, илюстрирани на фигури 1-3 и както е добре известно за специалиста в областта, специфичният размер на използваната економайзерна топлообменна повърхност 140 ще зависи от желаната температура на димния газ, влизащ в системата за селективна каталитична редукция 150 за съответното определено действие. Оттам потокът дименен газ/твърди частици 70 ще бъде пренесен към системата за селективна каталитична редукция 150, както преди. Осигурени са средства 160 за впръскване на амоняка в потока димен газ/твърди частици 70 в участъка след системата за селективна каталитична редукция 150.
Както е илюстрирано на фигура 2, възможно е да се комбинира впръскването на
Газов анализ Обем%
СО2 14-15
Н2О 7-15
О2 3-4
SO2 0,02-0,04 (200-400 ppm)
N2 останалото
Ако редукцията на сярата е извършена, използвайки подаване на варовик, то там ще има по-малко съдържание на СаО в димия газ/ твърди частици, като съотношението Ca/S за определено улавяне на сярата е по-малко в реактора 10 с циркулиращ кипящ слой. Допълнително, използвайки сух газоочистител 220 уреа или амоняк в подходящ участък (по отношение на температурата и т.н.) в потока димен газ/твърди частици 70, за да се постигне допълнителна ΝΟχ редукция.
При поставяне на система за селективна каталитична редукция 150, димният газ/твърди частици обикновено се подава за почистване напречно към втора економайзерна топлообменна повърхност, обозначена с позиция 170, след това към въздухонагревател 180 от известен тип. Въздухонагревателят 180 може да бъде от регенеративен или рекуперативен вид. Най-накрая, по посоката на потока димен газ/твърди частици 70 са осигурени събиращи средства 190, които могат да включват или прахоуловителна камера или електростатичен филтър. Частиците 200, събрани чрез събиращите средства 190, могат да бъдат върнати към корпуса 20 чрез линия 210. След събиращите средства 190 може да бъде осигурен сух газоочистител, обикновено обозначен с позиция 220, за улавяне на сярата от димния газ/ твърди частици 70. Накрая, създадената тяга от вентилатор 250 ще поеме димния газ/твърди частици 70 и ще го пренесе към изходната тръба 260 по познат начин.
Настоящото изобретение приема, че СаО, създаден в корпуса 20 на реактора 10 или горивната камера с циркулиращ кипящ слой, е потенциално вреден за катализатора, използван в системата за селективна каталитична редукция 150. Диапазонът на анализ на газ/твърди частици, който може да се очаква след многоклонния прахов колектор 110, е както следва:
Анализ на тв.частици Тегл.%
СаО 4-14 CaSO4 8-16 С 6-10 Пепел* - останалото (* главни компоненти на пепелта SiO2, AljO3, Fe,O3) за улавяне на сярата като единствено средство или за подаване заедно със сорбент в корпуса 20, то той може да бъде допълнително полезен в редуцирането на СаО съдържанието във всякакви прахови частици, влизащи в системата за селективна каталитична редукция 150. По този начин допълнително се редуцират ΝΟχ емисиите, макар че СаО действа като катализатор в образуващите се ΝΟχ. Освен това, макар че сухият газоочистител 220 е разположен след събиращите средства 190, (илюстрирано на фигурите) може по желание да се обърне реда на тези два елемента 190 и 220, за да се намалят емисиите на частиците към атмосферата и също да се даде възможност на поне част от целия неизползван сорбент (СаО),който може да бъде задържан в димния газ/твърди частици 70, да бъде вкаран в сухия газоочистител 220 и след това да се осигури допълнителен източник на сорбент за използване в процеса на редукция на серния окис, включен в сухия газоочистител 220.
Въпреки че специфично изпълнение на изобретението е показано и разкрито в детайл, в примерите по-горе е ясно, че изобретението може да бъде използвано и в други случаи, без да са налице отклонения от основните му принципи. То може да бъде използвано за нови конструкции, включващи реактори или горивни камери с циркулиращ кипящ слой, или към поправени, или към резервни, или към модифицирани съществуващи реактори или горивни камери с циркулиращ кипящ слой.

Claims (11)

1. Реактор с циркулиращ кипящ слой със система за селективна каталитична редукция, включващ корпус (20) за пренасяне на поток димен газ/твърди частици (70) през него, в горната част (30) на който е разположен ударен тип сепаратор за твърди частици (80) за отделяне на твърдите частици от потока димен газ/ твърди частици (70) и средства за връщане на твърдите частици, събрани чрез ударния тип сепаратор за твърди частици (80) към корпуса (20), при което след ударния тип сепаратор за твърди частици (80) по отношение на потока димен газ/твърди частици е разположена поне една паропрегревателна или междинна прегревателна топлообменна повърхност (100), а след нея е разположен многоклонов прахов колектор (110) за допълнително отделяне на твърдите частици от потока димен газ/твърди частици (70) и средства за връщане на твърдите частици, събрани чрез многоклоновия прахов колектор (110) към корпуса (20), характеризиращ се с това, че след многоклоновия прахов колектор (110) е разположена система за селектив на каталитична редукция (150) за отделяне на ΝΟχ от потока димен газ/твърди частици (70), след системата за селективна каталитична редукция (150) е разположен сух газоочистител (220), а преди системата за селективна каталитична редукция (150) са разположени средства (160) за впръскване на амоняк в потока димен газ/твърди частици (70).
2. Реактор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че ударният тип сепаратор за твърди частици (80) включва редици от шахматно разположени вдлъбнати отражателни елементи, които са с U- или с Е- или с Wобразна форма на напречното сечение.
3. Реактор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че включва економайзерна топлообменна повърхност (140), разположена пред системата за селективна каталитична редукция (150) за постигане на желаната температура на димния газ, влизащ в системата за селективна каталитична редукция (150).
4. Реактор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че включва поне една втора економайзерна топлообменна повърхност (170), както и въздухонагревател (180), разположени след системата за селективна каталитична редукция (150).
5. Реактор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че включва въздухонагревател (180), разположен след системата за селективна каталитична редукция (150) и колектор за твърди частици, разположен след въздухонагревателя (180).
6. Реактор съгласно претенция 5, характеризиращ се с това, че включва събиращи средства (190) за твърдите частици, събрани чрез колектора за твърди частици и сухия газоочистител (220) към корпуса (20).
7. Реактор съгласно претенция 5, характеризиращ се с това, че колекторът за твърди частици, разположен след въздухонагревателя (180), включва или прахоуловителна камера или електростатичен филтър.
8. Реактор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че включва средства (160) за впръскване или на амоняк или на уреа при желана температура в диапазон от приблизително 788-899°С пред системата за селективна каталитична редукция (150) в околността на поне една от топлообменните повърхности (100).
9. Реактор съгласно претенция 1, харак- теризиращ се с това, че включва в корпуса (20) една от двете топлообменни повърхности (100) - паропрегревателната или междинната прегревателна повърхност. 5
10. Реактор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че ударният тип сепаратор за твърди частици (80) включва един циклонен сепаратор.
11. Реактор с циркулиращ кипящ слой със система за селективна каталитична редукция, съдържащ корпус (20) за пренасяне на поток димен газ/твърди частици (70) през него, в горната част (30) на който е разположен ударен тип сепаратор за твърди частици (80) за отделяне на твърдите частици от потока димен газ/твърди частици (70) и средства за връщане на твърдите частици, събрани чрез удар ния тип сепаратор за твърди частици (80) към корпуса (20), при което след ударния тип сепаратор за твърди частици (80) по отношение на потока димен газ/твърди частици е разположена поне една паропрегревателна или междинна прегревателна топлообменна повърхност (100), характеризиращ се с това, че след корпуса (20) е разположена система за селективна каталитична редукция (150) за отделяне на NO от потока димен газ/твърди частици (70), като след системата за селективна каталитична редукция (150) е разположен сух газоочистител (220), при което преди системата за селективна каталитична редукция (150) са разположени средства (160) за впръскване на амоняк в потока димен газ/твърди частици.
BG106011A 2000-02-13 2001-10-12 Реактор с циркулиращ кипящ слой със селективна каталитична редукция BG64460B1 (bg)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/503,218 US6395237B1 (en) 2000-02-13 2000-02-13 Circulating fluidized bed reactor with selective catalytic reduction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG106011A BG106011A (bg) 2002-04-30
BG64460B1 true BG64460B1 (bg) 2005-03-31

Family

ID=24001195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG106011A BG64460B1 (bg) 2000-02-13 2001-10-12 Реактор с циркулиращ кипящ слой със селективна каталитична редукция

Country Status (13)

Country Link
US (2) US6395237B1 (bg)
KR (1) KR100829346B1 (bg)
CN (1) CN1156329C (bg)
AU (1) AU2001236695A1 (bg)
BG (1) BG64460B1 (bg)
CA (1) CA2366491C (bg)
CZ (1) CZ20013620A3 (bg)
ES (1) ES2199664B2 (bg)
MX (1) MXPA01010194A (bg)
PL (1) PL203974B1 (bg)
RU (1) RU2267351C2 (bg)
UA (1) UA75040C2 (bg)
WO (1) WO2001058581A1 (bg)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6395237B1 (en) * 2000-02-13 2002-05-28 The Babcock & Wilcox Company Circulating fluidized bed reactor with selective catalytic reduction
EP1382905B1 (en) * 2002-07-19 2007-05-09 Abb Research Ltd. Determining an input material mix for a kiln
US20050084434A1 (en) * 2003-10-20 2005-04-21 Enviroserve Associates, L.L.C. Scrubbing systems and methods for coal fired combustion units
KR100768547B1 (ko) * 2004-01-13 2007-10-18 윤종근 회전식 서적진열대
US7547419B2 (en) * 2004-06-16 2009-06-16 United Technologies Corporation Two phase injector for fluidized bed reactor
US7182803B2 (en) * 2004-06-16 2007-02-27 United Technologies Corporation Solids multi-clone separator
JP5051977B2 (ja) * 2005-01-31 2012-10-17 バブコック日立株式会社 排ガス中微量有害物質の除去装置及びその運転方法
CN1312126C (zh) * 2005-12-21 2007-04-25 华东理工大学 叶黄素脂肪酸酯和叶黄素的制备方法
CN100425325C (zh) * 2006-06-26 2008-10-15 马春强 一种高尘复合scr烟气脱硝工艺及脱硝催化反应装置
CN101511446B (zh) * 2006-07-26 2012-05-02 巴布考克日立株式会社 排气中微量有害物质的除去装置和其运行方法
AT10369U1 (de) * 2008-01-16 2009-02-15 Kirchdorfer Zementwerk Hofmann Rauchgasreinigungsanlage
US8753044B2 (en) * 2008-06-09 2014-06-17 Uop Llc L-valve construction for controlling solids flow in a liquid medium using standard pipe fittings
US7910075B2 (en) * 2008-07-25 2011-03-22 Alstom Technologies Ltd. System and method of protecting a NOx reducing catalyst
KR101015664B1 (ko) * 2008-08-28 2011-02-22 최철민 적조 및 해양환경 오염방지를 위한 양식장
IT1392912B1 (it) 2008-12-23 2012-04-02 Italcementi Spa Processo per depurare una corrente di fumi di combustione proveniente da un impianto di produzione di clinker e relativo apparato
US7914747B1 (en) * 2010-04-23 2011-03-29 General Electric Company System and method for controlling and reducing NOx emissions
US20110265697A1 (en) 2010-04-29 2011-11-03 Foster Wheeler North America Corp. Circulating Fluidized Bed Combustor and a Method of Operating a Circulating Fluidized Bed Combustor
KR101223276B1 (ko) 2012-07-06 2013-01-22 메센아이피씨(주) 폐기물 열분해 가스화 소각 시스템
US9388978B1 (en) 2012-12-21 2016-07-12 Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas, Inc. Methods and systems for controlling gas temperatures
CN104096478B (zh) * 2014-07-22 2015-11-04 山东大学 钢铁企业自给式绿色脱硝系统及工艺
US11850550B2 (en) 2019-12-18 2023-12-26 Sumitomo SHI FW Energia Oy Arrangement for and a method of operating a steam boiler system
KR102131679B1 (ko) * 2020-03-02 2020-07-09 (주)에코이노베이션 염을 포함하는 폐액 처리장치 및 그 처리방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5043150A (en) * 1990-04-17 1991-08-27 A. Ahlstrom Corporation Reducing emissions of N2 O when burning nitrogen containing fuels in fluidized bed reactors
US5343830A (en) * 1993-03-25 1994-09-06 The Babcock & Wilcox Company Circulating fluidized bed reactor with internal primary particle separation and return
US5525317A (en) * 1994-11-04 1996-06-11 The Babcock & Wilcox Company Ammonia reagent application for NOX SOX and particulate emission control

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4310498A (en) * 1980-04-24 1982-01-12 Combustion Engineering, Inc. Temperature control for dry SO2 scrubbing system
US5318755A (en) * 1992-11-30 1994-06-07 A. Ahlstrom Corporation Method and apparatus for cleaning flue gases
US6569388B1 (en) * 1999-07-28 2003-05-27 The Ohio State University Research Foundation Carbonation ash reactivation process and system for combined SOx and NOx removal
US6395237B1 (en) * 2000-02-13 2002-05-28 The Babcock & Wilcox Company Circulating fluidized bed reactor with selective catalytic reduction

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5043150A (en) * 1990-04-17 1991-08-27 A. Ahlstrom Corporation Reducing emissions of N2 O when burning nitrogen containing fuels in fluidized bed reactors
US5343830A (en) * 1993-03-25 1994-09-06 The Babcock & Wilcox Company Circulating fluidized bed reactor with internal primary particle separation and return
US5525317A (en) * 1994-11-04 1996-06-11 The Babcock & Wilcox Company Ammonia reagent application for NOX SOX and particulate emission control

Also Published As

Publication number Publication date
AU2001236695A1 (en) 2001-08-20
BG106011A (bg) 2002-04-30
ES2199664B2 (es) 2004-11-16
KR100829346B1 (ko) 2008-05-13
RU2267351C2 (ru) 2006-01-10
MXPA01010194A (es) 2002-04-15
US20020182122A1 (en) 2002-12-05
CN1156329C (zh) 2004-07-07
WO2001058581A1 (en) 2001-08-16
US6967005B2 (en) 2005-11-22
CZ20013620A3 (cs) 2002-04-17
CN1362894A (zh) 2002-08-07
CA2366491A1 (en) 2001-08-16
PL203974B1 (pl) 2009-11-30
CA2366491C (en) 2004-08-17
PL350321A1 (en) 2002-12-02
US6395237B1 (en) 2002-05-28
KR20020000559A (ko) 2002-01-05
ES2199664A1 (es) 2004-02-16
UA75040C2 (en) 2006-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BG64460B1 (bg) Реактор с циркулиращ кипящ слой със селективна каталитична редукция
US8808652B2 (en) Biomass boiler SCR NOx and CO reduction system
US5540897A (en) Improved SOx, NOx, and particulate removal system
US20030097840A1 (en) Koh flue gas recirculation power plant with waste heat and byproduct recovery
CN105214478A (zh) 一种焦炉烟道废气脱硫脱硝及余热回收的一体化工艺
CN203810391U (zh) 一种燃用低热值燃料的新型超低排放发电系统
CN108332193A (zh) 一种超燃气洁净的燃煤工业锅炉燃烧及烟气净化系统
CN104403697A (zh) 一种电厂燃煤锅炉烟气排放污染物控制装置及控制方法
CN205127750U (zh) 一种焦炉烟道废气脱硫脱硝及余热回收的一体化系统
CN103900076A (zh) 一种燃用低热值燃料的超低排放发电系统
Vega et al. Technologies for control of sulfur and nitrogen compounds and particulates in coal combustion and gasification
EP0933516B1 (en) Gasification power generation process and equipment
Wang et al. Influence of limestone addition on combustion and emission characteristics of coal slime in the 75 t/h CFB boiler with post-combustion chamber
CN211435702U (zh) 一种循环流化床锅炉的多污染物一体化脱除系统
CN213556348U (zh) 前置高温除尘的脱硝反应器
CN113464953A (zh) 一种高效减排氮氧化物的垃圾焚烧系统及方法
CN111909728A (zh) 铝电解槽废旧阴极炭块气化处理协同煤富氧燃烧的系统、方法与应用
CN100577264C (zh) 一种燃煤电站烟气二氧化碳减排及其资源化的方法及专用系统
KR102231419B1 (ko) 탈질효율을 높인 연소가스 처리 시스템
JPH057731A (ja) 流動層ボイラの脱硝装置
CN201040228Y (zh) 混合溶液联合脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的装置
JPS58163421A (ja) 流動燃焼ボイラの排ガス処理方法
Chu et al. Improved SOx, NOx, and particulate removal system
Sekula Environmental aspects of fossil fuels combustion in Poland
Livengood et al. Status of flue-gas treatment technologies for combined SO [sub 2]/NO [sub x] reduction