CH308899A

CH308899A - Verfahren zum Vermindern störender Wirkungen von Verbrennungsprodukten.

Info

Publication number: CH308899A
Authority: CH
Inventors: Aktiengesellschaft Gebr Sulzer
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1952-09-04
Filing date: 1952-09-04
Publication date: 1955-08-15

Description

Verfahren zum Vermindern störender Wirkungen von Verbrennungsprodukten. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zum Vermindern störender Wirkungen von Verbrennungsprodukten, die bei der Ver brennung vanadiumhaltiger Brennstoffe in einer Brennkammer entstehen, in welcher die Verbrennung mit. höherem Druck als dem atmosphärischen und unter Verwendung über- sehüssiger Luft vor sich geht.

Insbesondere bei Gasturbinen entstehen häufig Betriebsschwierigkeiten durch Abla- ;erungen von oxydisehen und sulfatischen Bestandteilen sowie durch von ihnen hervor gerufene oder begünstigte Korrosionen. Man hat schon vorgeschlagen, diese Abscheidiuigen dadurch zu bekämpfen, dass man durch einen Hilfsbrenner für Kohlenstaub oder durch besonders geführte Zerstäubung des Öls Flugkoks erzeugt, welcher durch die sehr hohe Geschwindigkeit der arbeitenden Gase an den Schaufeln und andern Teilen eine scheuernde Wirkung ausüben und die Bildung von An sätzen verhindern soll.

Diese Ii'irkung ist je doch durch einen raschen mechanischen Ver- sehleiss der Teile selbst erkauft.

Eingehende Untersuchungen zeigten, da.ss insbesondere das Vanadium-Pentoxyd Anlass zu solchen Ansatzbildungen gibt, während z. B. die Sulfate allein ohne Anwesenheit von V205. eine nur geringe Neigung zum Ankle ben besitzen.

In den letzten Jahren ist der Anteil der Brennöle, welcher Vanadiumv erbindimgen enthält, wesentlich angestiegen, und heute sind in vielen Brennölen ganz beträchtliche Beimengungen von organischen Vanadium- verbindungen enthalten.

Gemäss der Erfindung wird vorgeschlagen, dass nach dem Verbrennungsvorgang den durch ihn entstandenen Verbrennungsgasen Zusätze zugegeben werden, die mit dem über schüssigen Luftsauerstoff nur langsam reagie ren, sich aber mit Vanadium-Pentoxyd (V205<B>)</B> rasch unter Bildung der hochschmelzenden niedrigeren Vanadiumox-yde umsetzen. Es wurde die überraschende Tatsache gefunden, dass die so gebildeten niedrigen Oxydations stufen des Vanadiums erhalten bleiben,

wenn bestimmte Mengen des Reduktionsmittels noch neben dem vorhandenen überschüssigen Luft sauerstoff anwesend sind. Da bei höheren Temperaturen die Oxydationsgeschwindigkeit der Zusätze grösser ist, als bei niedrigeren, so kann es sieh unter Umständen empfehlen, das Zugeben des Zusatzes nicht auf einen ein zigen Ort zu beschränken, sondern dasselbe auf mehrere im Verlauf der Verwendung der Verbrennungsgase liegende Orte zu verteilen.

Als Zusätze erweisen sich in erster Linie Ammoniak und Ammoniakverbindungen bzw. Ammoniakderivate nicht nur technisch, son dern auch wirtschaftlich als sehr günstig. D:e Oxydation des Ammoniaks verläuft unter der Zündtemperatur, die wieder von der Konzen tration an Ammoniak und Sauerstoff in den Gasen abhängt, sehr träg, während es ander seits sich sehr rasch mit den meist gasförmi gen oder flüssigen Vanadinverbindungen umsetzt.

Das Ammoniak kann als Gas mit. der Se kundärluft eingeblasen oder durch Verdüsen von Ammoniakwasser eingebracht werden. Flüchtige Ammonsa.lze, wie Salmiak oder Am nionkarbonat, sind ebenfalls wirksam. Ferner können Ammoniumsulfat., Harnstoff;, Hydra zin, Hydroxylamin und deren Derivate ver wendet werden. Bei ungefähr der zwei- bis zehnfachen Gewichtsmenge; des Reduktions mittels, berechnet auf V205, wird eine günstige Wirkung erreicht, wobei aber dieses Verhält nis stark abhängig von der Oxydationsneigung des Reduktionsmittels an Luft ist.

Eine ähnliche wirksame, in ihrer Anwen dung aber nicht so wirtschaftliche Gruppe von Verbindungen sind die Aldehyde und Ketone. Formaldehyd als Dampf oder als feinverteiltes Kondensationsprodukt in gerin gen Mengen eingebracht- ist ein Beispiel hier für.

Auch Ameisensäure und Oxalsäure wirken in der gleichen Richtung, insbesondere wenn es sich um Temperaturen unter 630 handelt, wie z. B. bei den Turbinenschaufeln.

Ausser den, sich mit Vanadium-Pentoxyd unisetzenden 'Zusätzen kann noch mindestens ein Inhibitor zugegeben werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Vermindern störender 'Wirkungen von Verbrennungsprodukten, die bei der Verbrennung vanadiumhaltiger Brenn stoffe in einer Brennkammer entstehen, in welcher die Verbrennung mit höherem Druck als dem atmosphärischen und unter Verwen dung überschüssiger Luft vor sich geht, da durch gekennzeichnet, dass nach dem Verbren nungsvorgang den durch ihn entstandenen Verbrennungsgasen Zusätze zugegebenwerden, die mit dem überschüssigen Luftsauerstoff nur langsam reagieren,

sich aber mit Vanadiuin- Pentoxyd rasch unter Bildung hoehsehmel- zender niedriger Vana.diumoxyde umsetzen. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Zusatz Ammo niak zugegeben wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet., dass als Zusatz Amino- niakgas zugegeben -wird. 3.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet., da.ss als Zusatz Ammo- niakwasser zugegeben wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Zusatz ein flüchtiges Ammoniumsalz zugegeben wird. 5. Verfahren nach Patentanspi-iich, da durch gekennzeichnet, dass als Zusatz Salmiak zugegeben wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Zusatz Ammo- niumsulfat zugegeben wird. 7.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Zusatz Am monkarbonat zugegeben wird. B. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet., dass als Zusatz ein Am moniakderivat zugegeben wird. 9. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeic-linet, dass als Zusatz Harn stoff zugegeben wird. 10. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Zusatz ein Harnstoffderivat zugegeben wird. 11.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Zusatz Hy dra- zin zugegeben wird. 12. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Zusatz ein Hydrazinderivat zugegeben wird. 13. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Zusatz Hydro- xylamin zugegeben wird. 14. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Zusatz ein Hydroxylaminderivat zugegeben wird.

15.- Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Zusatz ein Aldehyd zugegeben wird. 16. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Zusatz Form aldehyd zugegeben wird. 17. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da.ss als Zusatz ein Keton zugegeben wird. 18. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Zusatz Amei sensäure zugegeben wird.

19. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet., dass als Zusatz Oxal- säure zugegeben wird. 20. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Zusatz in zwei bis zehnfacher Gewichtsmenge berechnet auf V anadium-Pentoxyd zugegeben wird. 21. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Zugeben des Zusatzes auf mehrere im Verlauf der Verwen dung der Verbrennungsgase liegende Orte ver teilt wird. 22.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass ausser den sich mit Vanadium Pentoxyd umsetzenden Zusätzen noch mindestens ein Inhibitor zugegeben wird.