CZ20013620A3 - Reaktor s cirkulujícím fluidním loľem se selektivní katalytickou redukcí - Google Patents

Reaktor s cirkulujícím fluidním loľem se selektivní katalytickou redukcí Download PDF

Info

Publication number
CZ20013620A3
CZ20013620A3 CZ20013620A CZ20013620A CZ20013620A3 CZ 20013620 A3 CZ20013620 A3 CZ 20013620A3 CZ 20013620 A CZ20013620 A CZ 20013620A CZ 20013620 A CZ20013620 A CZ 20013620A CZ 20013620 A3 CZ20013620 A3 CZ 20013620A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
solids
flue gas
scr system
downstream
reactor vessel
Prior art date
Application number
CZ20013620A
Other languages
English (en)
Inventor
Donald L. Wietzke
Mikhail Maryamchik
Michael L. Silvey
Michael J. 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 CZ20013620A3 publication Critical patent/CZ20013620A3/cs

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
    • 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
    • B01D53/46—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
    • B01D53/74—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

Description

Vynález se týká obecně reaktorů nebo spalovacích komor s cirkulujícím fluidním ložem (CFB, Circulating Fluidized Bed), konkrétněji CFB reaktorů nebo spalovacích komor majících systém selektivní katalytické redukce (SCR, Selective Catalytic Reduction) použitý za CFB reaktorem nebo spalovacích komorou pece pro dosažení zvýšené schopnosti redukce N0x.
Dosavadní stav techniky
Ochrana životního prostředí a regulace pevných, kapalných a plynných odpadů či emisí jsou klíčovým prvkem konstrukce systémů pro vyvíjení páry, které využívají pro vyvíjení páry teplo vyvíjené spalováním fosilních paliv. V současné době jsou nejdůležitější z těchto emisí oxid siřičitý S02, oxidy dusíku N0x a polétavé částice.
N0x označuje souhrnné emise oxidu dusnatého NO, oxidu dusičitého NO2 a stopová množství jiných látek vznikajících při spalování. Jestliže je palivo dáno, emise N0x se minimalizují použitím technologie spalování s nízkou úrovní N0x a postupů následného zpracování spalin. Jestliže jsou samotné modifikace spalování nedostatečné, mohou být využity postupy následného zpracování, jako například systémy selektivní nekatalytické redukce (SNCR, Selective NonCatalytic Reduction) nebo selektivní katalytické redukce (SCR, Selective Catalytic Reduction) . V systémech SNCR nebo SCR se N0x redukuje na dusík N2 a vodu H20 v řadě reakcí s
-2··· ·· · · · · · • « · ···· · · · · • · · · ·· · ·· · chemickými látkami vstřikovanými do spalin. Nejčastěji používanými chemikáliemi v SNCR systémech je amoniak a močovina, zatímco v SCR systémech se nejčastěji používá amoniak.
Spalování ve fluidním loži má výrazné výhody při spalování pevných paliv a využívání energie pro výrobu páry; ovšem primární hnací silou vývoje spalovacích komor s fluidním ložem je v USA snížení emisí SO2 a N0x. Tato technologie zpravidla může být použita pro spalování uhlí s vysokým obsahem síry a dosažení nízkých úrovní emisí S02 bez potřeby dalšího zařízení pro koncové odstraňování síry. Kotle s fluidním ložem jsou konstruovány tak, že pracovní teplota lože je mezi 1500 a 1600 °F, což vede k nižším emisím NOX. Tyto nižší pracovní teploty také umožňují spalování paliv nižší kvality (které obecně vedou k vysokému vzniku strusky a zanášení) bez projevů četných provozních obtíží, které normálně nastávají při spalování takovýchto paliv.
V CFB reaktorech nebo spalovacích komorách jsou reagující a nereagující pevné látky unášeny uvnitř nádoby reaktoru vzestupným proudem plynu, který nese pevné látky k výstupu v horní části nádoby reaktoru. Zde jsou pevné látky zpravidla shromažďovány pomocí primárního separátoru částic nárazového typu nebo cyklonového typu a vraceny do spodní části nádoby reaktoru, přímo nebo prostřednictvím jednoho nebo více potrubí. Primární separátor částic nárazového typu na výstupu nádoby reaktoru shromažďuje zpravidla 90 až 97 % cirkulujících pevných látek. Je-li třeba, může být po proudu za primárním separátorem částic nárazového typu instalován přídavný sběrač pevných látek pro shromažďování dalších pevných látek pro případné vracení do nádoby reaktoru.
-3 ·· · • · · · · ·
CFB reaktory nebo spalovací komory jsou známy (viz např. patent US 5 343 830, Alexandr a j.), přičemž dva nebo více řad nárazových prvků umístěných v peci nebo nádobě reaktoru jsou následovány dalším polem střídavě uspořádaných narážecích členů, které dále oddělují částice z proudu plynu a vracejí je prostřednictvím dutin a prostředků pro vracení částic bez vnějších a vnitřních recyklových potrubí.
Jak SCR, tak SNCR systém byl aplikován pro snížení emisí NOX ze systémů pro vyvíjení páry spalujících práškové uhlí. SNCR systémy byly také aplikovány na parní generátory s fluidním ložem, a bylo navrženo spojení CFB parního generátoru vytápěného spalováním ropného koksu s SCR systémem.
Podstata vynálezu
Vynález se obecně týká oblasti reaktorů nebo spalovacích komor s cirkulujícím fluidním ložem (CFB) a poskytuje systém pro dosažení nízkých emisí NOX při nejnižších provozních nákladech. Technologie spalování ve fluidním loži poskytuje teploty spalování, které jsou mnohem nižší (1550-1600 °F) v místě přívodu paliva, než v systémech pro spalování práškového uhlí, kde mohou být teploty spalování 2500-3000 °F. Tento rozdíl v teplotě spalování přispívá k velkému rozdílu ve výskytu nekontrolovaných emisí NOX z fluidního lože. Nekontrolované emise NOX z technologií práškového uhlí jsou zpravidla v rozmezí 0,3 až 0,7 liber/106 Btu, ale emise NOX z technologií s fluidním ložem jsou několikrát menší, typicky 0,12-0,2 liber/106 Btu. Je však třeba počítat s ještě přísnějšími omezeními, typicky řádu 0,10 liber/106 Btu. Tento stupeň redukce NOX byl dosažen s technologií s fluidním ložem se systémy SNCR (vstřikování
-4amoniaku v místech, kde je teplota plynu v rozmezí 1450-1650 °F), a s technologií s práškovým uhlím se systémy SCR (vstřikování amoniaku v místech, kde jsou teploty plynu kolem 750 °F). Nicméně, zkušenost s SCR technologií ukázala, že pro danou redukci NOX je třeba méně amoniaku, a systém opouští méně nezreagovaného amoniaku než v případě SNCR technologie (obvykle 5 ppm v případě SCR oproti 25 ppm v případě SNCR). Protože počáteční obsah NOX v systému s fluidním ložem je nižší, obsah NOX za SCR systémem může být mnohem nižší s jen minimální potřebou katalyzátoru a amoniaku.
V souladu s tim, jeden aspekt vynálezu představuje kombinaci CFB reaktoru nebo spalovací komory a SCR systému. Tato kombinace zahrnuje nádobu CFB reaktoru pro vedení proudu spalin a pevných látek skrze něj, primární separační prostředky částic pro separaci pevných částic z proudu spalin a pevných látek, a prostředky pro vracení pevných látek shromážděných primárními separačními prostředky částic do nádoby reaktoru. Ve směru po proudu, z hlediska toku spalin a pevné látky, za primárními separačními prostředky částic je umístěna alespoň jedna přehřívací a ohřívací teplosměnná plocha. Pro další separaci pevných částic z proudu spalin a pevné látky jsou uspořádány multicyklonové prostředky pro shromažďování prachu, nacházející se po proudu za alespoň jednou přehřívací a ohřívací teplosměnnou plochou, spolu s prostředky pro vracení pevných částic, shromážděných multicyklonovými prostředky pro shromažďování prachu, do nádoby reaktoru. Po proudu za multicyklonovými prostředky pro shromažďování prachu je umístěn SCR systém pro odstraňování NOX z proudu spalin a pevné látky, a dále za SCR systémem jsou umístěn systém suchého praní. Před SCR systémem jsou uspořádány prostředky pro vstřikování amoniaku
-5do proudu spalin a pevné látky reakcí, které snižují emise NOX.
Různé uvedeny v Pro lepší přínosům popisový vynálezu.
nové znaky které připojených nárocích porozumění vynálezu, spojených s jeho použitím se materiál, který ilustruj pro zapříčinění chemických charakterizují vynález jsou a tvoří část tohoto popisu, jeho výhodám a specifickým odkazuje na výkresy a výhodné provedení
Přehled obrázků na výkresech
Na výkresech představuje:
Obr. 1 schematické znázornění kombinace reaktoru nebo spalovací komory s cirkulujícím fluidním ložem (CFB) a SCR systému podle prvního provedení vynálezu,
Obr. 2 schematické znázornění kombinace reaktoru nebo spalovací komory s cirkulujícím fluidním ložem (CFB) a SCR systému podle druhého provedení vynálezu, a
Obr. 3 schematické znázornění kombinace reaktoru nebo spalovací komory s cirkulujícím fluidním ložem (CFB) a SCR systému podle třetího provedení vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Termín CFB spalovací komora znamená takový typ CFB reaktoru, kde probíhá spalovací proces. Ačkoliv předložený vynález je zaměřen zejména na kotle nebo parní generátory, které využívají CFB spalovací komory jako prostředky, kde je vyvíjeno teplo, je zřejmé, že předložený vynález může být použit v jiném druhu CFB reaktoru. Vynález by bylo možno
-6aplikovat například v reaktoru, který se používá pro chemické reakce jiné než je proces spalování, nebo kde reaktor pouze představuje nádobu, v níž částice nebo pevná látka jsou unášeny v plynu, který nemusí nezbytně být produktem procesu spalování.
Pro potřeby širšího popisu obecného provozu CFB reaktorů a spalovacích komor se odkazuje na kapitolu 16 publikace Steam/its generation and use, 40. Vydání, Stoltz and Kitto, Eds, 1992, The Babcock & Wilcox Company, a patent US 5 343 830, Alexandr a j., které se zde odkazem v celém rozsahu začleňují. Pro základní informaci týkající se technik a zařízení pro snižování NOX obecně, a systémů selektivní katalytické redukce (SCR) zvlášť, se také odkazuje na výše uvedenou publikaci Steam/its generation and use, kapitolu 34, která se zde také odkazem v celém rozsahu začleňuj e.
Na obrázcích, kde stejné vztahové značky představují stejné nebo funkčně obdobné prvky na více obrázcích, a zejména na obr. 1-3, je znázorněn reaktor nebo spalovací komora s cirkulujícím fluidním ložem (CFB), obecně označená 10, zahrnující nádobu 20 reaktoru mající horní část 30. Nádoba 20 reaktoru má zpravidla obdélníkový průřez a je vymezena médiem chlazenými stěnami nádoby zpravidla sestávajícími z vodních a/nebo parních trubek vzájemně oddělených ocelovou membránou pro dosažení plynotěsné nádoby 20 reaktoru.
Palivo 4 0, například uhlí, sorbent 50, například vápenec, a spalovací vzduch 60 se zavádějí do nádoby 20 reaktoru za použití prostředků odborníkovi známých. Proces spalování probíhající ve spodní části nádoby 2 0 reaktoru produkuje proud 7 0 spalin a pevných látek, který je veden
-7• · · · · • · · * · · • · · · · · • ······* · «· · · · # · · vzhůru z nádoby 20 reaktoru, a prochází přes několik stupňů odstraňování pevných částic a odebírání tepla, jek bude dále popsáno, předtím než je odveden do atmosféry.
V horní části 30 nádoby 20 reaktoru, ve směru proudu 7 0 spalin a pevných látek, jsou uspořádány primární separační prostředky 8 0 částic pro shromažďování pevných částic z proudu 70 spalin a pevné látky tak, aby mohly být vraceny do spodní části nádoby 20 reaktoru. Primární separační prostředky 80 s výhodou zahrnují pole střídavě uspořádaných separátorů částic nárazového typu (neznázorněno). Střídavě uspořádané separátory částic nárazového typu jsou nerovinné; mohou mít tvar U, E, W nebo jiný tvar, který představuje vydutou či konkávní konfiguraci povrchu pro proudění vstupujícího proudu 70 spalin a pevných látek. Alternativně, primární separační prostředky 8 0 částic mohou zahrnovat cyklonový separátor známé konstrukce (neznázorněný); v tom případě zpravidla nemusí být upořádán následný multicyklonový sběrač prachu (popsaný níže).
Částice 90 pevných látek odstraněné z proudu 70 spalin a pevných látek jsou vraceny do nádoby 2 0 reaktoru, buď prostřednictvím L-ventilů, J-ventilů nebo prostřednictvím vnitřní recirkulace, jak je popsáno v patentu US 5 343 830, Alexandr a j., takovéto vracení je pouze schematicky naznačeno na výkresech.
Proud 70 spalin a pevných látek je pak veden do a přes jednu nebo více řad teplosměnných ploch zahrnujících plochu 100 přehřívače (SH) a/nebo ohřívače (RH), a pak (na obr. 1 a 2) do druhého stupně separace částic, zpravidla využívajícího multicyklonového sběrače 110 prachu (MDC). Částice 120 pevných látek odstraněné v MDC 110 jsou vraceny do nádoby 20 reaktoru prostřednictvím potrubí 130, a proud
-8• · » · · · o ·· ··· 9 · 9 · · · « ♦ • « · · · 9 Λ · 9 · * ······· · · ·· · · • · · 9 9 9 9 · · «· · ·· *·· ·· 9··· spalin a pevných látek je pak veden do a přes jednu nebo více řad teplosměnných ploch 140 ekonomizéru (EC), předtím než je veden do SCR systému 150.
Alternativně, jak je znázorněno na obr. 3, může být umístění MDC 110 a EC 140 obrácené, takže je proud spalin 7 0 a pevných látek veden z SH/RH 100 do EC 140 a pak do MDC 110. Ve všech provedeních znázorněných na obr. 1-3, jak je odborníkovi zřejmé, konkrétní množství použitých EC 140 závisí na požadované teplotě spalin vstupujících do SCR 150 pro správný optimální provoz. Odtud je proud 7 0 spalin a pevných látek veden do SCR 150 jako je uvedeno výše. V poloze před SCR 150 jsou uspořádány také prostředky 160 pro vstřikování amoniaku do proudu 70 spalin a pevných látek.
Jak je znázorněno na obr. 2, je možné připojit vstřikování močoviny nebo amoniaku na vhodném místě (s ohledem na teplotu atd.) do proudu 70 spalin a pevných látek pro dosažení další redukce NOX.
Po opuštění SCR 150 je proud 70 spalin a pevných látek veden do a přes další řadu ploch EC, tentokrát pro jasnost označených 170, a pak do prostředků 180 pro ohřev vzduchu známé konstrukce. Prostředky 180 pro ohřev vzduchu mohou být regenerativního nebo rekuperativního typu. Dále ve směru proudu 7 0 spalin a pevných látek jsou uspořádány konečné prostředky 190 pro shromažďování částic, které mohou obsahovat buď pytlový filtr nebo elektrostatický precipitátor. Částice 200, shromážděné prostředky 190 pro shromažďování částic, mohou také být vraceny do nádoby 20 reaktoru prostřednictvím potrubí 210. Ve směru proudu za prostředky 190 pro shromažďování částic může být uspořádán systém suchého praní, obecně označený 220, pro zachycování síry z proudu 70 spalin a pevných látek. Pro popis systému
-9 «44 44 4 44 44
4444 4 · 4 4
4444444 4 4 44 4 4
444 444 •4 4 44 444 4· 4444 suchého praní a jeho obecných principů provozu se odkazuje na kapitolu 35 publikace Steam/its generation and use, 40. vydání, Stultz and Kitto, Eds, 1992, The Babcock & Wilcox Company, jehož text se zde odkazem v celém rozsahu začleňuje. Konečně, ventilátor 250 pro odtahování přijímá proud 70 spalin a pevných látek a vede jej známým způsobem do komínu 260.
Předložený vynález zjišťuje, že CaO vytvořený v loži CFB reaktoru nebo spalovací komory je potenciálně škodlivý vůči katalyzátoru použitému v SCR systému 150. Rozmezí analytických hodnot plynu a pevných látek, které lze očekávat za MDC 110, je následující:
Analýza pevných látek
Analýza plynu
co2 14-15 CaO 4-14
h20 7-15 CaSO4 8-16
02 3-4 C 6-10
so2 0,02-0,04 (200-400 ppm) popel* zbytek
n2 zbytek (* hlavní složky jsou S1O2, A12O3, popele Fe2O3)
Nicméně, jestliže se redukce síry provádí za pomoci přídavku vápence, je v proudu spalin a pevných látek menší obsah CaO, ačkoliv poměr Ca/S pro dané zachycování síry je v CFB nižší. Kromě toho, použití suchého praní 220 pro zachycování síry jako jediného prostředku nebo spolu s přidáváním sorbentu do nádoby 20 reaktoru, může dále poskytovat výhodu snížení obsahu CaO v částicích popele vstupujících do SCR systému 150, pří dalším snížení emisí NOX, neboť CaO funguje jako katalyzátor při vývoji NOX. Dále, zatímco na výkresech bylo ilustrováno suché praní 220 umístěné po proudu za prostředky 190 pro shromažďování částic, může být požadováno obrátit pořadí těchto dvou prvků 190, 220, pro snížení emisí částic do atmosféry, a také pro umožnění zavedení alespoň části nepoužitého sorbentu (CaO) , který může být obsažen v proudu 70 spalin a pevných látek, do suchého praní 220, a tím pro získání dodatečného zdroje sorbentu pro použití při procesu redukce oxidů síry probíhajícím v suchém praní 220.
Ačkoliv pro ilustraci aplikace principů vynálezu bylo podrobně popsáno konkrétní provedení vynálezu, je zřejmé, že vynález může být realizován i jiným způsobem bez opuštění jeho principů. Například, vynález může být aplikován na nové konstrukce CFB reaktorů nebo spalovacích komor, nebo pro opravy, náhrady nebo modifikace existujících CFB reaktorů nebo spalovacích komor. V některých provedeních vynálezu mohou být některé znaky vynálezu použity výhodně bez příslušného použití jiných znaků. V souladu s tím, všechny takovéto změny a provedení spadají do rozsahu a ekvivalentů následujících nároků.

Claims (11)

1. Kombinované uspořádání CFB reaktoru nebo spalovací komory a SCR systému, zahrnující:
nádobu CFB reaktoru pro vedení proudu spalin a pevných látek skrze něj, primární separační prostředky částic pro separaci pevných částic z proudu spalin a pevných látek, a prostředky pro vracení pevných látek shromážděných primárními separačními prostředky částic do nádoby reaktoru;
alespoň jednu přehřívací a ohřívací teplosměnnou plochu umístěnou ve směru po proudu, z hlediska toku spalin a pevné látky, za primárními separačními prostředky částic;
multicyklonové prostředky pro shromažďování prachu, nacházející se po proudu za alespoň jednou přehřívací a ohřívací teplosměnnou plochou, pro další separaci částic pevné látky z proudu spalin a pevných láetek, a prostředky pro vracení pevných částic, shromážděných multicyklonovými prostředky pro shromažďování prachu, do nádoby reaktoru;
SCR systém umístěný po proudu za multicyklonovými prostředky pro shromažďování prachu, pro odstraňování N0x z proudu spalin a pevné látky;
systém suchého praní umístěný za SCR systémem; a prostředky pro vstřikování amoniaku do proudu spalin a pevné látky před SCR systémem.
2. Kombinované uspořádání podle nároku 1, vyznačující se tím, že primární separační prostředky částic zahrnují pole střídavě uspořádaných separátorů částic nárazového typu majících v průřezu konfiguraci tvaru U, E nebo W.
3.
Kombinované uspořádání podle nároku 1, vyznačující «· 4 44 · 44 ·· • ·· 9 9 99 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
- 12 - 4 4 4444 4 4 4 4 44 4 4 9 9 9 9 9 9 444 • 4 4 44 444 44 4444 se tím, že obsahuje teplosměnnou plochu ekonomizéru, umístěnou před SCR systémem, pro dosažení požadované teploty spalin vystupujících do SCR systému.
4. Kombinované uspořádání podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jednu z teplosměnných ploch ekonomizéru a prostředky pro ohřev vzduchu umístěné po proudu za SCR systémem.
5. Kombinované uspořádání podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje prostředky pro ohřev vzduchu umístěné po proudu za SCR systémem, a prostředky pro shromažďování částic umístěné po proudu za prostředky pro ohřev vzduchu.
6. Kombinované uspořádání podle nároku 5, vyznačující se tím, že obsahuje prostředky pro vracení pevných látek shromážděných z proudu spalin a pevné látky primárními separačními prostředky částic a ze systému suchého praní do nádoby reaktoru.
7. Kombinované uspořádání podle nároku 5, vyznačující se tím, že prostředky pro shromažďování částic umístěné po proudu za prostředky pro ohřev vzduchu zahrnují pytlový filtr a elektrostatický precipitátor.
8. Kombinované uspořádání podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje prostředky pro vstřikování amoniaku nebo močoviny při požadované teplotě v rozmezí 1450-1650 °F před SCR systémem, v blízkosti alespoň jedné z teplosměnných ploch přehřívače nebo ohřívače.
9. Kombinované uspořádání podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jednu z teplosměnných ploch přehřívače, ohřívače nebo vařáku uvnitř nádoby reaktoru.
- 13 ·· * 4·
4 · * · • · · · 9 9
9 ······· 9
9 9 9 9 9
99 9 99
9 99 9999
10. Kombinované uspořádání podle nároku 1, vyznačující se tím, že primární prostředky pro separaci částic zahrnují cyklonový separátor.
11. Kombinované uspořádání CFB reaktoru nebo spalovací komory a SCR systému, zahrnující:
nádobu CFB reaktoru pro vedení proudu spalin a pevných látek skrze něj , primární separační prostředky částic pro separaci pevných částic z proudu spalin a pevných látek, a prostředky pro vracení pevných látek shromážděných primárními separačními prostředky částic do nádoby reaktoru;
alespoň jednu přehřívací a ohřívací teplosměnnou plochu umístěnou ve směru po proudu, z hlediska toku spalin a pevné látky, za primárními separačními prostředky částic;
SCR systém umístěný po proudu za nádobou CFB reaktoru, pro odstraňování NOX z proudu spalin a pevné látky;
systém suchého praní umístěný za SCR systémem; a prostředky pro vstřikování amoniaku do proudu spalin a pevné látky před SCR systémem.
CZ20013620A 2000-02-13 2001-02-06 Reaktor s cirkulujícím fluidním loľem se selektivní katalytickou redukcí CZ20013620A3 (cs)

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 (1)

Publication Number Publication Date
CZ20013620A3 true CZ20013620A3 (cs) 2002-04-17

Family

ID=24001195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20013620A CZ20013620A3 (cs) 2000-02-13 2001-02-06 Reaktor s cirkulujícím fluidním loľem se selektivní katalytickou redukcí

Country Status (13)

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

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
DE60220041T2 (de) * 2002-07-19 2008-02-07 Abb Research Ltd. Bestimmung der Zusammenstellung eines Stoffgemisches zur Zufuhr in einen Ofen
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
US7182803B2 (en) * 2004-06-16 2007-02-27 United Technologies Corporation Solids multi-clone separator
US7547419B2 (en) * 2004-06-16 2009-06-16 United Technologies Corporation Two phase injector for fluidized bed reactor
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

Family Cites Families (7)

* 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
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
US5318755A (en) * 1992-11-30 1994-06-07 A. Ahlstrom Corporation Method and apparatus for cleaning flue gases
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
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

Also Published As

Publication number Publication date
BG106011A (en) 2002-04-30
US6395237B1 (en) 2002-05-28
ES2199664A1 (es) 2004-02-16
BG64460B1 (bg) 2005-03-31
PL203974B1 (pl) 2009-11-30
UA75040C2 (en) 2006-03-15
US20020182122A1 (en) 2002-12-05
AU2001236695A1 (en) 2001-08-20
KR100829346B1 (ko) 2008-05-13
CA2366491A1 (en) 2001-08-16
CN1156329C (zh) 2004-07-07
US6967005B2 (en) 2005-11-22
RU2267351C2 (ru) 2006-01-10
CN1362894A (zh) 2002-08-07
KR20020000559A (ko) 2002-01-05
ES2199664B2 (es) 2004-11-16
MXPA01010194A (es) 2002-04-15
CA2366491C (en) 2004-08-17
WO2001058581A1 (en) 2001-08-16
PL350321A1 (en) 2002-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20013620A3 (cs) Reaktor s cirkulujícím fluidním loľem se selektivní katalytickou redukcí
US8480984B2 (en) Biomass boiler SCR NOx and CO reduction system
US5343830A (en) Circulating fluidized bed reactor with internal primary particle separation and return
CA2712870C (en) Air-fired co2 capture ready circulating fluidized bed heat generation with a reactor subsystem
US20110265697A1 (en) Circulating Fluidized Bed Combustor and a Method of Operating a Circulating Fluidized Bed Combustor
WO1998040672A1 (fr) Dispositif de combustion
KR910000672B1 (ko) 일체형 고체 분리기를 갖는 유동화 베드 연소기
CA2320411C (en) Fine solids recycle in a circulating fluidized bed
US6095095A (en) Circulating fluidized bed reactor with floored internal primary particle separator
WO1995010733A1 (en) Supercritical steam pressurized circulating fluidized bed boiler
US6079212A (en) Gasification power generation process and gasification power generation equipment
FI85184C (fi) Virvelbaeddsreaktor.
US6058858A (en) Circulating fluidized bed reactor with plural furnace outlets
Dmitrieva et al. Evaluation of the efficiency of rectangular separators to collect the particles from the gas flows
US6405791B1 (en) Air heater gas inlet plenum
JP2000213707A (ja) 燃焼装置
Pettersson et al. Combustion of wastes in combined heat and power plants
CA1066027A (en) Combined process for producing a sulfur dioxide containing gas and reduction of sulfur dioxide to sulfur
KR20210150544A (ko) 연소재의 처리방법 및 시스템, 그리고 석유계 연료연소 플랜트
JPH0729028B2 (ja) 脱硝処理方法
Ellery et al. Biomass boiler SCR NO x and CO reduction system