CS712789A2 - Method of fuel combustion and equipment for this method realization - Google Patents

Method of fuel combustion and equipment for this method realization Download PDF

Info

Publication number
CS712789A2
CS712789A2 CS897127A CS712789A CS712789A2 CS 712789 A2 CS712789 A2 CS 712789A2 CS 897127 A CS897127 A CS 897127A CS 712789 A CS712789 A CS 712789A CS 712789 A2 CS712789 A2 CS 712789A2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
air
combustion
gas
stage
oxygen
Prior art date
Application number
CS897127A
Other languages
English (en)
Inventor
Jouko Ing Laine
Original Assignee
Tampella Oy Ab
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 Tampella Oy Ab filed Critical Tampella Oy Ab
Publication of CS712789A2 publication Critical patent/CS712789A2/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection

Description

Vynález se týká způsobu, spalování, při kterém se snižujevývoj oxidů dusíku, přičemž se vzduch, potřebný pro spalovánípaliva, zavádí alespoň ve dvou stupních, do prvního stupně sevzduch zavádí v podstechiometrickém množství, s výhodou za koe-ficientu vzduchu 0,80 až 0,95, a plyn nebo plynná směs, v pod-statě prostá elementárního kyslíku, se mísí se vzduchem, kte-rý se zavádí do prvního stupně.
Vynález se také týká zařízení pro provádění způsobu podlevynálezu, které má prostředky pro zavádění vzduchu do pece, prostředky pro zavádění paliva do pece a prostředky pro míšeníplynu nebo plynné směsi, obsahující méně kyslíku než vzduch,se vzduchem zaváděným do prvního podstechiometrického spalo-vacího stupně před zavedením vzduchu do pece. Při všech spalovacích procesech se vyvíjejí oxidy dusíku,když dusík z paliva a ze vzduchu reaguje s kyslíkem za vytvá-ření oxidů různého typu. V redukčním plamenu se oxidy dusíkuNO vyvíjejí hlavně z dusíku, obsaženém v palivu, rychlou re-akcí, to znamená, že se ihned získá oxid dusíku Ν0χ. Přivysokých teplotách se získá hlavně oxid dusnatý /NO/. Když 2 teplota klesá, převádí se oxid dusnatý snadno na jiné oxidy du-síku v přítomnosti kyslíku, hlavně na oxid dusičitý /NO^/. Oxi-dy dusíku vznikají rychlou reakcí až do dosažení požadovanýchchemických rovnovážných podmínek, hlavně při vysoké teplotě av přítomnosti kyslíku. Jestliže se rovnovážné podmínky změnípo vytvoření oxidů dusíku, dochází k rozkladu oxidů dusíku,reakční rychlost rozkladného procesu je pomalá, rozklad vyžadujhlavně Sas, katalyzátory a přídavné chemikálie. Z hlediska čis-toty životního prostředí jsou oxidy dusíku vysoce škodlivé. Vy-tvářejí se v hojné míře při průmyslových procesech, ale takév elektrárnách a v jiných teplárnách a jedním z hlavních úko-lů ochrany životního prostředí je snížit emise oxidů dusíku doovzduší.
Ve snaze snížit unikání oxidů dusíku do ovzduší se oxidydusíku převádějí na jinou formu různými způsoby. Takové způsobyzahrnují různé redukční metody, založené na použití katalyzá-torů a na použití absorpčních prostředků pro současnou absorp-ci síry a oxidů dusíku různými způsoby. Tyto způsoby zahrnujírůzné problémy, které se obtížně řeší, jako je vysoká cena a obtížná dostupnost drahých kovů, používaných jako katalyzátory,a jako jsou špatné absorpční vlastnosti absorpčních prostřed-ků. hadto jsou často obtíží rozměry zařízení při využití ab-sorpčních způsobů, jelikož dochází ke změnám kapacit vařákůjkromě toho jsou ještě další obtíže.
Technicky je mnohem výhodnější předcházet vývoji oxidůdusíku při spalování než jejich odstraňování. ±Jro tento ucelbyly vyvinuty různé hořáky s nízkými oxidy dusíxu a byly prováděny zkoušky spalování v tlakovém prostředí vedle dodá-vání vzduchu do bolileru ve stupni před přehřívášem. Na roz-díl od očekávání však tyto způsoby nevedly k žádným zvlášídobrým výsledkům, jelikož v.praxi proti těmto výsledkům pů-sobily nebo je podstatně narušovaly takové faktory, jakojsou výkyvy podmínek k vytváření oxidů dusíku, reakční kine-tiky, pracovní podmínky boilerů a výkyvy podmínek v boilerech.Kromě toho se oxidy dusíku odstraňovaly cirkulací pecních vrs-tev za velmi nízkých teplot /přibližně 800 °C/, to znamenáza podmínek nepříznivých pro vytváření oxidů, dusíku NO . Tovšak narušovalo účinnost pecí a také jejich schopnost spalovatrůzné druhy paliv, jelikož bylo nutné snižovat teplotu až naminimální teplotu nutnou pro kontinuální udržení spalovacíhoprocesu. Tyto, shora popsané, způsoby, jsou obecně známé, aproto zde nejsou podrobně popisovány /Finnish Ministry of Tradeand Industry/Energy Department D: 140, Helsinki 1987 - Fin-ské ministerstvo obchodu a energetiky /oddělení energetikyD: I40, Helsinki/. V německé zveřejněné přihlášce vynálezu DOS číslo 3040830se popisuje způsob, při kterém se dokonale spálený odpadníplyn, získaný z odpadního plynu za boilerem, mísí se vzduchem,zaváděným do podstechiometrické první spalovací zóny ke sní-žení množství oxidů dusíku. I když tento způsob pomáhá před-cházet vzniku oxidů dusíku do určité míry, není dostatečnýke snížení množství vznikajících oxidů dusíku. Kromě tohorecyklování odpadního plynu zvyšuje průtok plynu boilerem,takže je zapotřebí poněkud většího spalovacího prostoru adelšího potrubí pro boiler. - 4 - V redakčním prostora je obsah oxidu dusnatého zpravidla nízkýv závislosti na redukčním působení vodíku /H2/ a oxidu uhelna-tého /00/. Tyto látky rozkládají případně vytvořený oxid dus-natý podle následujících reakcí: NO ♦ CO —ý· 1/2 N2 + C02NO ·« h2 —y 1/2 n2 + h2o Při podstechiometrickém spalování o sobě známém se můžev zásadě koncentrace oxidu dusnatého udržovat na nízké hranicike problémům dochází jedině za vytvoření redakčních podmíneknebo při značném stoupnutí teploty, to znamená nad 1500 °C.k problémům dochází rovněž při mírném nadbytku vzduchu, což zapodmínek v peci vede k rychlému vytváření oxidu dusnatého, ne-bo při příliš vysokých teplotách /nad 1500 °C/, za kterých vo-dík a oxid dusnatý nemohou již předcházet vzniku oxidu dusna-tého pro jejich snížený redukční potenciál· U zařízení podleznámého stavu techniky k takovým situacím dochází zvláštěv primárním plameni, ale také ve spojení se zavedením sekun-dárního a terciárního vzduchu· J dním z nejdůležitějších dů-vodů vytváření oxidu dusnatého v primárním plameni zařízenípodle známého stavu techniky je skutečnost, že heterogenní plamén obsahuje například kapičky oleje nebo částečky uhlíku anásledkem toho dochází k vysokokoncentračním gradientů^. kyslí-ku a spalovacích plynů a k vysokoteplotním gradientům. Je tu-díž vždy možné, že menší teplotní píky se místně vyskytují nahraničních fázích, například v případe, kdy množství kyslíkuv takových místech je stechiometrické nebo mírně nadstechio—metrické· V typickém spalovacím zařízení může teplota náhlenebo místně vzrůst až na přibližně 2000 0. Následkem toho místní koncentrace oxidu dusnatého tychle vzroste až na 3500ppm /promptní Ν0χ/. Takto vytvořený oxid dusnatý se nerozlo-ží v žádné větší míře v podmínkách boileru. Je proto zřejmé,že právě menší místní a okamžitě vzniklé teplotní píky zvyšu-jí rychle střední hodnoty obsahu oxidu dusnatého v odpadnímplynu, které mají zůstávat na hodnotě přibližně 100 ppm.
Ptedmětem vynálezu je tedy způsob, při kterém se může mi-nimalizovat vytváření oxidů dusíku N0„ v průběhu redukčního spa-lování, obvykle při tak zvaném primárním spalování, zvláštěv plymeni a při kterém se předchází podmínkám vytváření oxidůdusíku bez komplikovaných aparatur. Odstraňování oxidů dusíkupo spalování není nutné. Způsob podle vynálezu je vyznačenýtím, že plyn nebo plynná směs, obsahující redukční látky, jakovodík a oxid uhelnatý, se míchá se vzduchem, zaváděným do prv-ního stupně, přičemž obsah kyslíku v plynné směsi, zaváděnédo prvního stupně, je s výhodou 12 až 19 % a obsah kyslíku aredukční potenciál směsi vzduchu zaváděné se nastavují tak, žekoncentrace oxidu dusíku v odpadním plynu ze spalování, vede-ném za adiabatické spalovací teploty použitého paliva, odpoví-dá obsahu dodávaného kyslíku a redukční potenciál není většínež předem určená koncentrační hodnota.
Způsob podle vynálezu je založen na myšlence, že se vzduchzavádí do spalovacího procesu tak, že vytváření oxidů dusíkuv redukční části pece, zvláště v těžko kontrolovatelném plame- ni, zůstává na dostatečně nízké hodnotě při všech teplotách apoměrech kyslík/palivo, možných ve spalovacím stupni. Toho sedosahuje vedením spalování za redukčních podmínek za použitíplynu nebo plynné směsi mající obsah kyslíku nižší než vzduch a obsahující redukční činidla. P^i způsobu podle vynálezu semůže koncentrace oxidů dusíku řídit tak, že rovnovážná koncen-trace oxidů dusíku, v odpadním plynu, v praxi také maximálníkoncentrace, zůstává vždy na velmi nízké hodnotě.
Vynález se také týká zařízení k provádění uvedeného způso-bu podle vynálezu. Zařízení je vyznačeno tím, že mísící pro-středky zahrnují alespoň jeden přívod odpadního plynu pro za-vádění části odpadního plynu z prvního spalovacího stupně dovzduchu zaváděného do prvního stupně a k míšení s tímto vzduchem
Zařízení podle vynálezu je založeno na tom, že redukčníplyn nebo plynná směs, což je kyslíku prostý plyn nebo plyns nízkým obsahem kyslíku obsahující redukční činidla, a vzduchse důkladně promísí a zavádějí se alespoň do boilerové zóny,ve které se palivo a vzduch normálně navzájem špatně mísí, tak-že dochází snadno k místním teplotním pikům. Zpravidla je tou-to zónou redukční spalovací zóna boileru a hlavně plamen.
Vynález je podrobně popsán pomoci připojených obrázků. NÉ obr. 1 je vzájemná závislost teploty a koeficientu vzduchu;na obr. 2 je příklad vzájemné závislosti maximálního množství oxidu dusnatého a koeficientu vzduchu;na obr. 3 je schéma zařízení k provádění způsobu podle vynálezu
Obr. 1 objasňuje vzájemnou závislost teploty a koeficien-tu vzduchu /poměr kyslíku k množství teoreticky potřebného kyslíku pro spalování bez zřetele na jiné složky obsažené v plynné směsi, jako jsou inertní složky a redukční činidla/ při ap-likaci podle známého stavu techniky se zřetelem na předem sta»novenou koncentraci oxidu dusnatého, pokud se spalování provádí -í - Z -1___ -Ί- ο. koeficientu vzduchu v typickým procese spalování oleje pro-váděném normálně se vzduchem a se směsí vzduchu a plynu sestávajíčího plně z odhadního plynu z boileru, přičemž směs obsahuje17 % kyslíku /viz německý patentový spis číslo 5 040830/. Naobr. 1 přísluší křivka B adiabatické teplotě a obsahu kyslíku21 %; křivka D adiabatické teplotě a obsahu kyslíku 17 %; akřivka P je křivkou rovnovážné koncentrace pro koncentraci 0-xidu dusnatého 100 ppm /kyslík ze spalování vzduchu 21 %/.
Obr. 2 objasňuje prostřednictvím příkladu vzájemnou zá-vislost maximálního množství oxidu dusnatého při spalování čis-tého methanu a koeficientu vzduchu v případě, kdy pylnem, udr-žujícím hoření, je vzduch, směs dokonale spáleného ddpadníhoplynu a vzduchu, jak uvedeno na obr. 1 nebo směs ochlazenéhoplynu, recyklovaného z redukčního spalování, a vzduchu. Horníkřivka na obr. platí pro normální spalování, kdy je obsah kys-líku 21 %, střední křivka platí pro inertní recyklovaný plyna vzduch, obsah kyslíku 17 % a spodní křivka platí pro reduk-ční recyklovaný plyn a vzduch při obsahu kyslíku 17 $·
Na obr. 3 je schéma zařízení pro provádění způsobu podlevynálezu.
Na obr. 1 ukazuje křivka A-B příkladně adiabatickou spa-lovací teplotu široce používaného typu oleje jakožto funkci ko-eficientu vzduchu, když se spalování provádí normálně se vzdu-chem. Křivka C-L objasňuje příkladně adiabatickou spalovací z teplotu téhož typu oleje jakožto funkci koeficientu vzduchu,když se spalování provádí zředěným7vzduchemt dokonale spáleným odpadním plynem, přičemž je obsah kyslíku ve směsi 17 $· Křiv-ka E—P objasňuje příkladně páry teploty a hodnot koeficientu 8 vzduchu, odpovídající koncentraci oxidu dusnatého 100 ppm propřípad, kdy se spalování provádí s normálním vzduchem. Nadkřivkou je koncentrace oxidu dusnatého větší než 100 ppm. Vel-mi vysoké teploty /nad 1500 °0/ jsou při způsobu podle vynálezuobzvláště důležité. Jelikož místní teploty v nejteplejších čás-tech plamene mohou vzrůstat velmi těsně k adiabatické teplotě,je třeba si na obr. 1 všimnout, že se koncentrace ojfcidu dusna-tého 100 ppm /bod G/ může dosáhnout při koeficientu vzduchu taknízkém jako 0^82, provádí-li se spalování normálně se vzduchem.Při použití vzduchu zředěného dokonale spálenými odpadními ply-ny se koncentrace oxidu dusnatého 100 ppm dosahuje při koefi-cientu vzduchu 0,95 /bod Η/. V nejhorším případě je maximálníkoncentrace oxidu dusnatého v redukční oblasti přibližně 2700ppm, jestliže se spalování provádí normálně se vzduchem a pouze800 ppm, jestliže se spalování provádí se vzduchem, jak je uve-deno v příkladu. Shora uvedená hodnota je representována bodemI a zmíněným bodem J na obr. 1.
Nyní se s překvapením zjistilo, že lze předcházet vytváře-ní oxidu dusnatého v redukční oblasti hořáku, zvláště v plameni,jestliže se oxidace, potřebná pro spalování, navádí podstechio-metricky a za rovnoměrného obsahu kyslíku nižšího než 21 % mí-šením plynu nebo plynné směsi obsahující závažné množství re-dukčních činidel se spalným vzduchem. Tímto způsobem teplotaspalovaní, zvláště teplota plamene, se mohou snížit za součas- ného zvýšení redukčního potenciálu, taKzť^aaamerné vytvářeníoxidů dusíku již není možné ani místně ani náí^e. K tomu do-cházíš výhodou tak, že místní teplotní vrchol plamene nepře-stupuje přibližně 1500 θθ a koncentrace kyslíku se snižuje ochlazeným odpadním plynem, recyklovaným z redukčního spalova-cího stupně, obsahujícího typicky vodík a oxid uhelnatý. Vytvá-ření oxidů dusíku se účinně předchází jak snížením teploty takzvýšením redukčního potenciálu.
Na obr. 2 objasňuje křivka K-L maximální koncentraci oxi-du dusnatého při spalování čistého methanu, jetliže se spálová· ní provádí normálně se vzduchem a spalování probíhá adiabatickyKřivka Μ-N objasňuje maximální koncentraci pro případ, kdy sedokonale spálený odpadní plyn mísí se spalovacím vzduchem. Nao-pak křivna 0-N objasňuje případ, kdy se obsah kyslíku ve spalo-vacím vzduchu sníží přidáním vhodně ochlazeného odpadního ply-nu z redukčního stupně pracujícího se stejným koeficientem vzduchu v množství 24- vztažno na objemový proud primárního vzdu-chu, čímž se recyklují rovněž redukční činidla, vodík a oxid u- helnatý, ve značné míře. Z obr. 2 je jasně zřejmé, že recyk-lování redukčních plynů značně snižuje koncentraci oxidu dusna-tého při snížení teploty a zvyšuje redukční potenciál. Napřík-lad maximální pokles koncentrace oxidu dusnatého s koeficientemvzduchu 0,80 je až 97 % s koeficientem vzduchu 0,80 ve srovná-ní se spalování se vzduchem, to znamená, že koncentrace klesá z 0,048 mol oxidu dusnatého/ kg methanu /bod P na obr. 2/ na0,0012 mol oxidu dusnatého/ kg methanu /bod 0 na obr. 2/ apřibližně 73 % získané hodnoty, jestliže se dokonale spálenýodpadní plyn mísí se spalným vzduchem /odpovídá poměru mezi Q aH/. Jestliže se použije způsobu podle vynálezu. Při použitízpůsobu podle vynálezu se koncentrace kyslíku a množství a re-dukční kapacita redukčních činidel, to znamená jejich redukční - 10 - potenciál, mohou nastavit žádaným způsobem podle použitého pa-liva a podle dalších podmínek spalování. S překvapením se zjistilo, že maximální účinnosti'způsobupodle vynálezu, to je největšího poklesu vytváření oxidu dusna-tého ve srovnání se známým stavem techniky, se dosahuje s koe-ficienty vzduchu 0,80 až 0,95· Je rovněž neočekávatelné, že k maximálnímu poklesu koncentrace oxidu dusnatého dochází z koefi-cientu vzduchu běžně používaného při primárním spalování v boi-lerech elektráren typicky používaných podle známého stavu tech-niky. Způsob podle vynálezu tedy rozhodně snižuje vytváření o-xidů dusíku v plameni hořáku, to znamená, že snižuje vytvářenípromptního oxidu dusíku, což bylo nejobtížnější, pokud vůbecmožné v zařízeních známých ze stavu techniky. Při porovnáníkřivek M-N a 0-M na obr. 2 je zřejmé, že v případě, kdy se má-sí plyn nebo plynná směs obsahující redukční činidla se vzdu-chem podle vynálezu, poskytuje koeficient vzduchu 0,95 vždykoncentraci oxidů dusíku /bod s/, která je přibližně o 92nižší, než jak je možno dosáhnout při spalování normálnímvzduchem /bod T/ a o 40 % nižší než je hodnota, získatelnápřísadou dokonale spáleného odpadního plynu /odpovídá poměrumezi body U a s/. Kromě toho použití dokonale spáleného odpad-ního plynu zvyšuje množství použitého plynu, což vyžaduje pou-žití většího boileru a většího množství odpadního plynu, zatímco při použití způsobu podle vynálezu je zvýšené množství ply-nu a požadavek na zvětšený prostor soustředěn pouze na částboileru, ve které dochází k redukčnímu spalování. Jak je dá-le z obr. 2 zřejmé, spojují se křivky M-N a 0-N v případě, kdy 11 je koeficient vzduchu 1, což je způsobeno skutečností, že od-padní plyn ze spáleného plynu se stechiometrickým poměrem ne-může již více obsahovat redukční činidla v jakékoliv větší mí-ře. To je vsak nedůležité pro konečný výsledek spalovacího pro-cesu, prováděného s nižším koeficientem vzduchu. Při způsobupodle vynálezu je důležité, že se předchází místnímu přehřátípři podstechiometrickém spalování, takže se oxidy dusíku nevytvářejí.
Obr. 3 znázorňuje schematicky zařízení pro provádění způ-srobu podle vynálezu. Zařízení má hořák v boileru 1 s pecí 2.
Palivo se zavádí do pece 2 jedním nebo několika přívodyKyslík obsahující plynná směs, potřebná pro spalování, se zavá-dí do téže části pece 2 potrubím 4, patřícím k prostředkům dodá-vajícím vzduch. Vzduch se zavádí po potrhbí 4 potrubím j?, zatím-co redukční ply&, alespoň v podstatě plynná směs prostá kyslí-ku a obsahující podstatné množství redukčních činidel, hlavněvodíku a oxidu uhelnatého, se zavádí potrubím 6, patřícím ke směšovacím prostředkům přes dmychadlo 7 a mísič nem, který se má mísit, je s výhodou odpadní plyn z pece 2, vekteré dochází k redukčnímu spalování. Odpadní plyn, který ob-sahuje redukční činidla, se ochlazuje v chladičích 9 a 10 ajeho množství je řízeno ventilem 11. Redukční odpadní plyn semísí v mísiči 8 plynu se vzduchem, který se má zavádět do pece.Hlavní podíl odpadního plynu, produkovaného ve fázi redukční-ho spalování, se vede do následujících spalovacích stupňů, jakje schematicky znázorněno pro jediný spalovací stupeň 12. V průběhu následujících spalovacích stupňů se zavádí přídavnývzduch do boileru pomocí ventilu 13 potrubím 14» přičemž se - 12 - palivo spahije tak dokonale, jak je jen možné. V tomto stupni se odpadní plyn může chladit výměníkem 15 tepla a pak chladiči 16, načež se vede dmychadlem 17 do odpadního plynu 18. V zá-vislosti na požadovaném množství redukčních činidel se může konečně ochlazený odpadní plyn mísit se vzduchem, zaváděným dopece 2 v prvním stupni o sobě známým způsobem potrubím 19 kro-mě odpadního plynu z redukčního stupně, zaváděného potrubím 6,přičemž se množství konečného odpadního plynu řídí ventilem20. Tímto způsobem se může řídit jak obsah kyslíku ve směsivzduchu a plynu, zaváděných do pece^ tak koncentrace redukčníchčinidel podle podmínek spalování a podle použitého paliva. Jest-liže existuje nebezpečí, že se plamen nebo jeho část stane pří-liš horkým na začátku redukčního spalovacího stupně 12 s násled-ným postupným vytvářením oxidu dusnatého, může se teplota pla-mene v průběhu tohoto spalování také snížit zaváděním redukčníhoplynu ventilem 21 a potrubím 22 na začástku redukčního spalova-cího stupně 12. Tepelné ztráty z hořáku se mohou snižovat izo-lací spalovacích komor izolacemi 25 a 24, jak je na obr. schema-ticky znázorněno. Přirozeně se mohou některá zařízení shora popsaná kombino-vat na jednotku k získání konstrukčně výhodnějšího řešení. Na-příklad díly 2, 10, 12, 15 a 16 se mohou snadno kombinovat.
Pro zařízení k provádění způsobu podle vynálezu je podstat- né, že se vzduch a redukční plyn vhodně mísí před zavedením do redukční části pece a že se teplota plamene nebo části plame- ne snižuje pouze do té míry, jaké je zapotřebí pro předcházení vytváření oxidu dusnatého bez jakéhokoliv nebezpečí přerušení - 13 - spalovacího procesu. Při způsobu podle vynálezu se určuje poměrsměsi vzduchu a paliva, například tepelnou hodnotou použitého paliva, minimální teplotou potřebnou pro udržení hoření, che-mickou analýzou plynu, žádaným obsahem oxidů dusíku, rozměrytepného povrchu boileru, stupněm chlazení /teplotou/ recyklo-vaného plynu a polohou stupňů zavádění plynu. Proto se tento po-měr může měnit v širokých mezích; zpravidla se používá plynu 10až 70 vztaženo na množství dodávaného vzduchu.
Je samozřejmé, že má-li se dosáhnout stejné účinnosti spa-lování, je hmotnostní objem použitého plynu v zařízení podle vy-nálezu větší ve srovnání s aparaturami známými ze stavu tech-niky, jakkoliv právě jen v redukční části boileru. Rozměryboileru se však v žádné větší míře nemění, jelikož k recyklo-vání dochází s výhodou ve stupni nebo ve stupních podstechio-metrického spalování a jelikož zvýšení objemu protékajícíhoplynu je z vetší části kompenzováno změnou hustoty plynu v důs-ledku poklesu teploty. Je také zřejmé, že teoreticky recyklová-ní plynu nesnižuje účinnost boileru; měněním tepelných ztrát však může docházet k mírně snížené účinnosti. Z hlediska dosa-hovaných výhod však tento nedostatek nemá většího významu. Výhodou vynálezu je skutečnost, že zařízení může být kon-struováno prostředky o sobě známých levných konstrukcí a nenízapotřebí žádných zvláštních nákladných zařízení pro odstraňo-vání oxidů dusíku, jelikož se dostatečně předchází vzniku oxi-dů dusíku, kromě toho se způsob podle vynálezu snadno realizu-je a velmi snadno se řídí, jelikož se v principu používá zaří-zení a kontrolních systémů o sobě známých. Podobně je možnéřídit míru lokálního vytváření oxidů dusíku v nejvyšších částech - 14 - plamene hořáku, jelikož vytváření oxidů dusíku je tak potlačeno, že jeho koncentrace nemůže překročit danou mezní hodnotu,koncentrace oxidu dusnatého v odpadním plynu, vypouštěném doovzduší, je ostatně závislá na pracovních vlastnostech a nastruktuře oxidační části boileru.

Claims (4)

  1. v? -15-/ / i .-, á PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob spalováníVzasnížení vytváření oxidů dusíku, ""přičemž se vzduch, potřebný pro spalování paliva, zavádíalespoň ve dvou stupních, vzduch se zavádí v.podstechiometric-kém množství v prvním stupni, s výhodou za koeficientu vzdu-chu 0,80 až 0,95, plyn nebo plynná směs v podstatě prostá e-lementárního kyslíku se mísí se vzduchem zaváděným do prvníhostupně a plyn nebo plynná směs, obsahující redukční činidla, se mísí se vzduchem, zaváděným do prvního stupně, vyznačený tím,že redukční spalné plyny, obsahující vodík a/nebo oxid uhelnatý,z podstechiometrického spalovacího stupně, s výhodou z první-ho spalovacího stupně, se mísí se vzduchem zaváděným do první-ho stupně, takže obsah kyslíku v plynné směsi, zaváděné do prv-ního stupně je s výhodou 12 až 19 % a obsah kyslíku a redukčnípotenciál směsi vzduchu zaváděné se upravuje tak, že koncentra-ce oxidu dusíku odpadního plynu, vytvořeného za spalování,vede-ném· za adiabatické spalovací teploty použitého paliva, odpoví-dající obsahu dodávaného kyslíku a redukčnímu potenciálu, nenívyšší než předem stanovená hodnota koncentrace.
  2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se odpadní plynochlazuje před míšením se vzduchem.
  3. 3. Zařízení pro provádění způsobu podle bodu 1 a 2, vyka-zující prostředky /4, 5/ pro zavádění vzdechu do pece /2/,prostředky /3/ pro zavádění paliva do pece /2/ a prostředky /6, 7, 8, 9, 11/ pro míšení plynu nebo plynné směsi obsahují-cí méně kyslíku než vzduch se vzduchem zaváděným do prvního - 16 podstechiometrického spalovacího stupně před zavedením vzduchudo pece /2/, vyznačené tím, že mísící prostředky /6, 7> 8, 9» 11/ zahrnuji alespoň jedno potrubí /6/ pro odpadní plyn k vede-ní části odpadního plynu z prvního spalovacího stupně do vzdu-chu, zaváděného do prvního stupně k mísenís tímto vzduchem.
  4. 4. Zařízení podle bodu 3, vyznačené tím, že mísící prostřed- ky /6, 7, 8, 9, 11/ zahrnují chladiče /9, 10/ pro chlazení od-padního plynu před jeho míšením se vzduchem. Zastupuje; PAŤENTShRVíS tPRAHA /V^-/yh__-β
    Ί1 ÍT- S9 E Anotace Název v;,* nalezu Způsob spalování pálivé zsnížení k prová- dění tohoto způsobu Způsob spalování oaliva,při němž se vzduch přivádí alespoňve dvou stupních spalováni.Plyn nebo plynná směs v podstatěprostá elementárního kyslíku se mísí se vzduchem,zaváděnýmdo prvního stupně spalování a plyn nebo plynná směs,obsahu-jící činidla se mísí se vzduchem,zaváděným do prvního stup-ně spalování.Obsah kyslíku v plynné směsi,přiváděné do prv-ního stupně spalování je s výhodou 12 až 19 % a obsah kys-líku a redukční potenciál směsi vzduchu se nastaví tak,žekoncentrace oxidu dusíku odpadního plynu ze spalování od-povídá obsahu dodávaného kyslíku a redukční potenciál smě-si vzduchu je menší než předem stanovená koncentrační hod-nota. Zařízení se skládá z kotle (1),opatřeného hořákem.Výstup z kotle (1) je spojen s prvním chladičem (1,)) od-padního plynu,na jehož výstup je napojeno potrubí (6)^s dru-hým chladičem (9) a dmychadlem (7),jenž je zavedeno do měni-če (8) plynu,jenž je spojen přídavným potrubím (4) s kot-lem (1 ) .
CS897127A 1988-12-15 1989-12-15 Method of fuel combustion and equipment for this method realization CS712789A2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI885800A FI88199B (fi) 1988-12-15 1988-12-15 Braennfoerfarande foer reducering av kvaeveoxidbildningen vid foerbraenning samt apparatur foer tillaempning av foerfarandet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS712789A2 true CS712789A2 (en) 1991-09-15

Family

ID=8527574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS897127A CS712789A2 (en) 1988-12-15 1989-12-15 Method of fuel combustion and equipment for this method realization

Country Status (14)

Country Link
CN (1) CN1043522A (cs)
AU (1) AU4671089A (cs)
CA (1) CA2004907A1 (cs)
CS (1) CS712789A2 (cs)
DD (1) DD290042A5 (cs)
DE (1) DE3941307A1 (cs)
DK (1) DK639589A (cs)
ES (1) ES2020611A6 (cs)
FI (1) FI88199B (cs)
FR (1) FR2640728A1 (cs)
GB (1) GB2226122A (cs)
HU (1) HUT55521A (cs)
IT (1) IT1237909B (cs)
SE (1) SE8904187L (cs)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO172704C (no) * 1990-02-23 1993-08-25 Norsk Hydro As Lysbue oppvarmings- og reaksjonssystem
DE4302847A1 (de) * 1993-02-02 1994-08-04 Abb Research Ltd Verfahren zur schadstoffarmen 2-Stufen-Verbrennung eines Brennstoffs sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
GB2281964A (en) * 1993-09-18 1995-03-22 Enertek International Limited Reducing emissions from naturally aspirated burners
US5823124A (en) * 1995-11-03 1998-10-20 Gas Research Institute Method and system to reduced NOx and fuel emissions from a furnace
CN1102419C (zh) * 1999-12-22 2003-03-05 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种燃油脱除高浓度二氧化氮的方法及其设备
CN1114464C (zh) * 1999-12-22 2003-07-16 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种处理高浓度二氧化氮废气的方法及其设备
NO312260B1 (no) * 2000-03-24 2002-04-15 Organic Power As Fremgangsmåte og innretning for konvertering av energi ved forbrenning av fast brennstoff
WO2008004281A1 (fr) * 2006-07-04 2008-01-10 Miura Co., Ltd. Appareil de combustion
CN101907296B (zh) * 2010-07-12 2012-05-30 昆明理工大学 一种高效二甲醚/空气低NOx高温燃烧系统
FR3039251B1 (fr) * 2015-07-21 2017-07-28 Ifp Energies Now Procede et installation clc avec production d'azote de haute purete
BE1023010B1 (fr) * 2015-10-06 2016-11-04 Lhoist Recherche Et Developpement Sa Procédé de calcination de roche minérale dans un four droit vertical à flux parallèles régénératif et four mis en oeuvre

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3781162A (en) * 1972-03-24 1973-12-25 Babcock & Wilcox Co Reducing nox formation by combustion
JPS5232977Y2 (cs) * 1973-07-12 1977-07-27
US3880570A (en) * 1973-09-04 1975-04-29 Babcock & Wilcox Co Method and apparatus for reducing nitric in combustion furnaces
US4135874A (en) * 1976-03-31 1979-01-23 Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha Two stage combustion furnace

Also Published As

Publication number Publication date
IT1237909B (it) 1993-06-18
AU4671089A (en) 1990-06-21
DK639589A (da) 1990-06-16
IT8922700A0 (it) 1989-12-14
FI88199B (fi) 1992-12-31
FR2640728A1 (fr) 1990-06-22
DE3941307A1 (de) 1990-06-21
DD290042A5 (de) 1991-05-16
HUT55521A (en) 1991-05-28
HU896607D0 (en) 1990-02-28
GB8927547D0 (en) 1990-02-07
ES2020611A6 (es) 1991-08-16
CA2004907A1 (en) 1990-06-15
DK639589D0 (da) 1989-12-15
SE8904187D0 (sv) 1989-12-12
FI885800A (fi) 1990-06-16
SE8904187L (sv) 1990-06-16
FI885800A0 (fi) 1988-12-15
CN1043522A (zh) 1990-07-04
GB2226122A (en) 1990-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2314367B1 (en) Reduction of CO and NOx precursors in regenerator flue gas
KR890001119B1 (ko) 농축된 산소와 온도조절이 개선된 크라우스 공법에 의한 황회수공정
RU2299758C2 (ru) Система и способ управления выделениями nox из котлов, сжигающих углеродные топлива, без использования внешнего реагента
CN213834549U (zh) 用于生产硫和硫酸的工艺设备
EP2753416B1 (en) A process for incinerating nh3 and a nh3 incinerator
KR890003672B1 (ko) 황화수소함유 개스스트림으로부터 황을 회수하는 공정
US4490347A (en) Process for sulfuric acid regeneration
CS712789A2 (en) Method of fuel combustion and equipment for this method realization
US20110094340A1 (en) Combustion of co and combustibles in steel furnace offgases
JPH01501139A (ja) 二重燃焼酸素―エンリッチドクラウスサルファープラント
US20020031468A1 (en) Method and device for converting hydrogen sulfide into elemental sulfur
EP0218411A1 (en) Sulphuric acid
US20110280795A1 (en) Method and system for recovering sulfur in the thermal stage of a claus reactor
US4012488A (en) Process for the treatment of sulfur and nitrogen oxides formed during power generation
CN201335380Y (zh) 制硫燃烧炉气体混合器
US20080153042A1 (en) Integrated oxy-fuel combustion and nox control
US5139765A (en) Dual combustion zone sulfur recovery process
US5211925A (en) Method for removing nitrogen oxides from an impure air stream in an incinerator
JP2680868B2 (ja) 硫化水素を含む供給ガス流れからイオウを回収する方法及び装置
EP0440131B1 (en) Dual combustion zone sulfor recovery process
JPH0642708A (ja) H2sの燃焼及びその関連クラウス法
JPH01308810A (ja) 二燃焼域による硫黄の回収方法
JPH04214013A (ja) アンモニアを含む送給ガスのための硫黄回収方法