CS229621B2 - Method for reduction of sulphur emission in brown-coal-fired furnaces of the power stations - Google Patents

Description

229 621

Vynález se týká způsobu snižování emise síry u to-pen iáí elektrárenských kotlů, vytápěných hnědým uhlím» Síra, vyskytující se přirozeně ve věech fosilníchpalivech, se jak známo mění při spalování ve své kyslič-níky, hlavně v kysličník siřičitý, avšak i v kysličníksírový. Při průmyslovém spalování fosilních palivnesmí podle existujících nebo očekávaných zákonnýchustanovení koncentrace kysličníku siřičitého a kysličníkusírového v kouřových plynech přesáhnout určité hodnoty.Jednou z možností dosažení těchto hodnot je snížení obsahusíry přímo v palivu. Pokud není možné podstatně zmenšitobsah síry ve výchozím palivu, je nutné alespoň částečnéodsíření vznikajících kouřových plynů ve zvláštních odsi-řovacích zařízeních. Hospodárnost odsíření kouřových plynůz topeniěl elektrárenských kotlů je při dosavadních způsofcbech, které spočívají na principu absorpce nebo katalýzy,ovlivňována častou poruchovostí podmíněnou složitostízařízení a zejména absolutní koncentrací kysličníků síryv kouřových plynech a jejím časovým kolísáním. Tyto fak-tory hrají podstatnou roli při stoupajícím využívání nízkokalorických pevných paliv, hlavně hnědého uhlí, které sivynutil celosvětový nedostatek primárních zdrojů eneřgie azdražení dovozu. Aplikace dosavadních způsobů odsiřováníkouřových plynů na hnědé uhlí je možná jen s vynaložením - 3 - extrémně vysokých nákladů· * 229 B21

Pro značné náklady a technické obtíže spojené a odsi-řováním paliva se u topenišl kotlů, vytápěných černýmuhlím, zkouěelo snižovat emisi síry dmýoháním jemnozrnnéhokysličníku vápenatého do topeniště· Protože se však nepo-dařilo uspokojivě vázat kysličníky síry, nejsou podlenázoru odborníků tato opatření použitelná u velkých tech-nických kotlových zařízení· V tepelných elektrárnách na hnědé uhlí se rovněžzkoušelo snižovat emisí síry aditivními způsoby, použí-vajícími kysličníků nebo uhličitanů alkalických zemin,zejména vápníku nebo hořčíku· Například vápenec ve formějemného prachu byl přidáván buš do proudu spalin nebo dohnědého uhlí před spálením a jeho potřebné množství se ur-čovalo podle obsahu kysličníku siřičitého v kouřových ply-nech· Ani v tomto případě však nebylo dosaženo podstatnějšíhosnížení množství kysličníků síry ve spalinách.

Vynález odstraňuje uvedené nedostatky a jeho předmětemje způsob snižování emise síry z topenišž elektrárenskýchkotlů, vytápěných hnědým uhlím, přidáváním jemnozrnnýchsloučenin vápníku do hnědého uhlí před mbtím, přičemžpřidávané množství se určuje podle obsahu kysličníkusiřičitého v kouřových plynech· Podstata vynálezu spočíváv tom, že' vápno se přidává do hnědého uhlí ve forměkysličníku vápenatého před rozemletím a sušením podle obsahu - 4 - 229 821 kysličníku siřičitého v kouřových plynech na koncitopeniště· Při použití způsobu podle vynálezu dochází k účinnému,steohiometričky předvídatelnému vázání kysličníků síryv mechanicky, elektrostaticky nebo za mokra odlučovatelnépevné produkty; množství kysličníku vápenatého, kterýse má přidávat, se určuje na základě provozních parametrů,které umožňují reghlael s minimálním zpožděním·

Hnědé uhlí a jemnozraný kysličník vápenatý se v in-tensivně promíchaném átavu zavádějí hořákem do spalovacíhoprostoru topeniště kotle· Intensivní promíchání je důležitéprotože reakce mezi kysličníkem vápenatým a plynnými kysličniky síry je heterogenní a je řízena parciálním tlakemplynných složek· Vynález využívá skutečnosti, že při nízkéteplotě plamene v důsledku obsahu balastu v hnědém uhlí senepřekročí teplotní rozmezí, optimální pro reakci chemické-hazby· 5bočekávané se také u průmyslových , zejména elek-trárenských kotlů dosáhne i dlouhá doba prodlevy v tomtoteplotním rozmezí· Kysličník vápenatý se tedy nepřepálí achemicky se plně uplatní, takže v rámci steohiometrickýchvztahů dochází k vázání značného množství síry, když sepracuje i z bezpečnostních důvodů s přebytkem jemnozrnnéhokysličníku vápenatého oproti stechiometrickému množství.

Pokusy ve velké kotelně vytápěné rýnským hnědýmuhlím ukázaly, že při přidávání kysličníku vápenatého 5 229 621 klesá obsah kysličníku siřičitého v kouřových plynechpřibližně úměrné se stoupajícím molárním poměremvápník/síra v pevných látkách, tedy v hnědém uhlí akysličníku vápenatém· Protože se přidání kysličníku vá-penatého projevilo ihned na údaji přístroje měřícíhokysličník siřičitý na konci topeniště, byla možná přímáregulace potřebného množství přísady jemnozrnnéhokysličníku vápenatého. Pokusy dále ukázaly, že je možnáokamžitá změna dávkování a tím stálé přizpůsobování různýmprovozním poměrůib· Právě z toho vyplývá optimální odsířeníkouřových plynů při krátkodobém kolísání obsahu síryv palivu, k němuž dochází obzvláště u hnědého uhlí· Vznika-jícími pevnými látkami byly sírany, které mohly být bezpřídavných opatření zachyceny v suché formě v existujícíchelektrofiltřech. V důsledku toho byla emise síry ze zařízeníbez vynaložení značných nákladů snížena daleko pod povolenéhodnoty·

Mimoto se projevily překvapivě další výhody, totižzvýšení účinnosti odlučování elektrofiltrů a snížení tvorbyúsad s kouřových plynů·

Je známé, že funkci elektroflitru ovlivňuje elektrickávodivost atmosféry kouřových plynů a odlučování prachu nemůženeustále probíhat optimálně. Přísada jemnozrnného kysličníkuvápenatého k hnědému uhlí snižovala vodivost kou řovýchplynů, takže vzrůstal stupen odlučování elektroflitru a 229 821 kromě toho byl kladně ovlivněn rosný bod kyseliny· Totovše se projevilo obzvláště tehdy, když byl jeranozrnnýkysličník vápenatý přidáván v mírném přebytku oproti ste-chiometrickéniu množství· Při spalování hnědého uhlí v topeništích kotlů setvoří z kouřových plynů usazeniny na topných plochách kotle,které velmi nop^ísnivě ovlivňují provoz kotle a tím inavazujícího zařízení pro výrobu elektrického proudu aohrožují tím národohospodářsky důležité zásobování energií·P_okusy neočekávaně ukázaly, že přidávání kysličníku vápe-natého k hnědému uhlí, prováděné způsobem podle vynálezu,snižuje značně tvorbu usazenin na t opných plooháoh. t

Claims (1)

1. 229 621 PfiB DMÉT VYNÁLEZU Způsob snižování emise síry z topenišželektrárenských kotlů, vytápěných hnědým uhlím,přidáváním jemno zraného-vápna rdónnédého uhlí předmletím, přičemž přidávané množství se určuje podleobsahu kysličníku siřičitého v kouřových plynech,vyznačený tím, že vápno se přidává do hnědého uhlíve formě kysličníku vápenatého před rozemletím asušením podle obsahu kysličníku siřičitého v kouřovýchplynech na konci topeniště·