CZ289775B6 - Způsob omezení tvorby oxidů dusíku v parním generátoru s cirkulačním fluidním loľem - Google Patents

Způsob omezení tvorby oxidů dusíku v parním generátoru s cirkulačním fluidním loľem Download PDF

Info

Publication number
CZ289775B6
CZ289775B6 CZ19973485A CZ348597A CZ289775B6 CZ 289775 B6 CZ289775 B6 CZ 289775B6 CZ 19973485 A CZ19973485 A CZ 19973485A CZ 348597 A CZ348597 A CZ 348597A CZ 289775 B6 CZ289775 B6 CZ 289775B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
injection
fuel
steam generator
furnace
fluidized bed
Prior art date
Application number
CZ19973485A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ348597A3 (cs
Inventor
Michael C. Tanca
Original Assignee
Alstom Power Inc.
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 Alstom Power Inc. filed Critical Alstom Power Inc.
Publication of CZ348597A3 publication Critical patent/CZ348597A3/cs
Publication of CZ289775B6 publication Critical patent/CZ289775B6/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 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • 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 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
    • F23C10/04Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
    • F23C10/08Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
    • F23C10/10Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
    • 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
    • F23C6/045Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
    • 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 
    • F23C2201/00Staged combustion
    • F23C2201/10Furnace staging
    • F23C2201/101Furnace staging in vertical direction, e.g. alternating lean and rich zones

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Devices For Medical Bathing And Washing (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Zp sob omezen tvorby oxid dus ku NO.sub.x.n. v parn m gener toru (12) s cirkula n m fluidn m lo em, spo v v tom, e se pou ije parn gener tor (12) s cirkula n m fluidn m lo em zahrnuj c pec (16) maj c spodn st (32), palivo se vst°ikuje do spodn sti (32) pece (16) ve vst°ikovac ch palivov²ch m stech z mno iny vst°ikovac ch palivov²ch m st, fluidiza n vzduch se vst°ikuje do spodn sti (32) pece (16) ve vst°ikovac ch fluidiza n ch m stech z mno iny vst°ikovac ch fluidiza n ch m st k fluidizaci paliva, sekund rn vzduch se vst°ikuje do spodn sti (32) pece (16) ve vst°ikovac ch sekund rn ch m stech z mno iny vst°ikovac ch sekund rn ch m st p°ilehl²ch k p° slu n²m vst°ikovac m palivov²m m st m, p°i em spodn st (32) pece (16) zahrnuje mno inu diskr tn ch horizont ln prob haj c ch lok ln ch z n, z nich ka d je definov na jedn m vst°ikovac m palivov²m m stem z mno iny vst°ikovac ch palivov²ch m st a p° slu n²m jedn m vst°ikovac m sekund rn m m stem z mno iny vst°ikovac ch sekund rn ch m st, p°i em se proud sekund rn ho vzduchu vst°ikovan ho do spodn sti (32) pece (16) reguluje v jak horizont ln rovin tak i vertik ln rovin k udr en stechiometrie uvnit° ka d z ny z mno iny diskr tn ch horizont ln prob haj c ch lok ln ch z n v rozmez mezi 70% stechiometri a 90% stechiometri .\

Description

Oblast techniky
Vynález se týká parních generátorů s cirkulačním fluidním ložem a způsobu omezení tvorby oxidů dusíku NOX v těchto generátorech.
Dosavadní stav techniky
V oblasti dosavadního stavu techniky je době známé vertikální odstupňování směšování paliva a vzduchu ve fluidním loži. Jak je uvedeno v patentovém dokumentu US 4 165 717, do fluidního lože svislého reaktoru je přiváděn jako palivo uhelný materiál. Tento uhelný materiál je fluidizován ve fluidním loži primárním fluidizačním plynem přiváděným do fluidního lože při jeho spodní části. Do fluidního lože je rovněž přiváděn sekundární plyn, a to při úrovni nad místem, při kterém je přiváděn do fluidního lože uvedený primární plyn, a tudíž nad spodní částí fluidního lože. Hoření paliva je provedeno za přítomnosti plynů obsahujících kyslík, které jsou dodávány ve dvou dílčích proudech při rozdílných výškových úrovní svislého fluidního lože, přičemž alespoň jeden z těchto dílčích proudů je použit jako proud sekundárního plynu podporujícího hoření a tento proud je přiváděn do spalovací komory vjedné rovině nebo v několika rovinách ležících postupně jedna nad druhou. Poněvadž všechny plyny obsahující kyslík, které jsou žádoucí pro hoření, jsou rozděleny do alespoň dvou dílčích proudů, které jsou dodávány při rozličných výškových úrovních, hoření probíhá ve dvou stupních. Kromě toho kvůli substechiometrickému hoření v první nižší zóně a pozdějšímu hoření v druhé vyšší zóně dochází k tzv. měkkému hoření, které vylučuje lokální přehřívání, v důsledku čehož je zamezeno tvorbě škraloupu nebo ucpání parního generátoru a tvorba oxidů dusíku NOX je omezena na hodnoty pod 100 ppm.
Jak to bylo naznačeno v předcházejícím textu, tvorba oxidů dusíků NOX může být omezena vertikálním odstupňováním směšování paliva a vzduchu. Při tomto způsobu omezování tvorby NOX je snaha zajistit, aby dusík v palivu nebyl oxidován na NOX. Účinek tohoto odstupňování spočívá v odstupňování spalování uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem.
V souladu s tímto odstupňováním hoření uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem je část paliva částečně spálena v nižší části pece parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem. Za účelem oxidace zbývajícího paliva a výsledných plynů vytvořených během hoření je do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem přiváděn přehřátý vzduch. Tento přehřátý vzduch je do parního generátoru přiváděn nad místem, při kterém je do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem přiváděno palivo.
Vzhledem k výše uvedenému při konvenčním způsobu odstupňování hoření v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem je primární vzduch a/nebo níže úrovňový sekundární vzduch přiváděn v místě pod násypnými žlaby, které jsou společně použity za účelem přivádění paliva do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem. Tento primární vzduch a/nebo níže úrovňový sekundární vzduch je přiváděn do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem za účelem provedení částečného spálení paliva a redukující zóně pro vytváření dusíku N2 z palivového dusíku. Přehřátý nebo výše úrovňový sekundární vzduch je do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem přiváděn v místě nad palivovými násypnými žlaby za účelem spálení zbývajícího paliva a redukujících plynů za účelem dosažení nízkých ztrát uhlíku, nízkých emisí oxidu uhelnatého CO a zcela zoxidovaného oxidu siřičitého SO2 tak, aby se dosáhlo optimálního zachycení síry sorbentem, který je za tímto účelem podle konvenční praxe přiváděn do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem.
Vzhledem k výše uvedenému veškeré odstupňování směšování paliva a vzduchu probíhá ve vertikálním směru. Hlavní nedostatek tohoto odstupňování spočívá vtom, že při tomto
-1 CZ 289775 B6 odstupňování se předpokládá, že dochází k dobrému směšování paliva a vzduchu podél horizontální roviny parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem. Avšak bylo zjištěno, že ve skutečnosti palivo a vzduch nejsou dobře směšovány podél horizontální roviny parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem. Vzhledem k tomu, že palivo a vzduch nejsou dobře směšovány podél horizontální roviny parního generátoru, bylo zejména zjištěno, že se při stejné horizontální rovině a při stejné výšce parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem vyskytují libovolné velmi redukující zóny a libovolné zóny bohaté na vzduch.
Až dosud za účelem zlepšení míry omezení emisí oxidů dusíku NOX pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, která je dosažitelná vertikálním odstupňováním směšování paliva a vzduchu uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, bylo podle dosavadní praxe parní generátory s cirkulačním fluidním ložem opatřeny dalším prostředkem určeným k odstranění oxidů dusíku NOX následně po jejich vytvoření uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem. Oblast dosavadního stavu techniky zahrnuje množství rozdílných řešení, která byla navržena za účelem omezení emisí oxidů dusíku NOX nebo emisí oxidu dusného N2O pocházejících z jednotky fluidního lože. Tak např. jedno takové řešení týkající se problému omezení emisí oxidů dusíku NOX pocházejících z jednotky fluidního lože je uvedeno v patentovém dokumentu US 4 880 378. Jak je to uvedeno v tomto patentovém dokumentu, jednotka fluidního lože je opatřena prostředkem pro omezení oxidů dusíku NOX v kouřových plynech, které jsou produkovány v důsledku hoření paliva a vzduchu uvnitř jednotky fluidního lože. Tento prostředek, kterým je opatřena jednotka fluidního lože, zahrnuje vstřikovací zařízení pro vstřikování plynného redukujícího činidla obsahujícího amoniak do jednotky fluidního lože a katalyzátorový systém, jehož katalyzátor obsahuje prvky ze skupiny železa, které mohou být vystaveny kouřovým plynům o teplotě vyšší než 600 °C, přičemž tento katalyzátorový systém je uspořádán za uvedeným vstřikovacím zařízením ve směru proudění kouřových plynů.
Další řešení z oblasti dosavadního stavu techniky, které se týká problému omezení emisí oxidů dusíku NOX pocházející z jednotky fluidního lože, je uvedeno v patentovém dokumentu US 5 382 418. V tomto patentovém dokumentu je popsán způsob odstranění oxidů dusíku NOX z kouřových plynů, které jsou produkovány v důsledku spalování uhlí, plynu nebo palivového oleje. Při tomto způsobu je do kouřových plynů přimíšen absorbent obsahující amoniak NH3 a granulovaný denitrační katalyzátor. Tento absorbent obsahuje kouřové plyny je potom veden do fluidního lože, ve kterém kouřové plyny reagují s absorbentem za účelem odstranění oxidů dusíku NOX z těchto plynů.
Ještě další řešení z oblasti dosavadního stavu techniky, které se týká problému omezení emisí oxidů dusíku NOX pocházejících z jednotky fluidního lože, je uvedeno v patentovém dokumentu US 5 178 101. V tomto dokumentuje popsán způsob současného omezování emisí oxidů dusíku NOX a oxidu dusíku N2O a systém k provádění tohoto způsobu. Jak je to uvedeno v tomto dokumentu, proud kouřových plynů je veden z jednotky fluidního lože skrze tepelnou reakční zónu, ve které se spaluje palivo a vzduch za účelem vytvoření modifikovaného ohřátého proudu, který obsahuje malé částice spalitelného podílu a kyslíku. Tento modifikovaný ohřátý proud nato prochází katalyzátorovým ložem za celkových redukujících podmínek, přičemž množství kyslíku v tomto proudu je ve stechiometrickém přebytku vzhledem k množství oxidů dusíku NOX a oxidu dusného N2O, avšak je nižší vzhledem k množství spalitelného podílu, v důsledku čehož jsou oxidy dusíku NOX a dusík N2 nejprve oxidovány na oxid dusíku NO2 a nato je oxid dusičitý NO2 redukován přebytkem spalitelného podílu.
Ještě další řešení z oblasti dosavadního stavu techniky týkající se problému omezení emisí oxidu dusného N2O je uvedeno v patentovém dokumentu US 5 048 432. Jak je to uvedeno v tomto patentovém dokumentu oxid dusný N2O je tepelně rozložen zvýšením teploty spalin obsahujících oxid dusný N2O na alespoň přibližně 927 °C. Tyto spaliny obsahující oxid dusný N2O, které jsou podrobeny výše uvedené úpravě, jsou produkovány jako důsledek spalování paliva uvnitř parního generátoru, jakým je např. jednotka fluidního lože. Uvedené tepelné rozložení oxidu dusného N2O je výhodně provedeno pomocí ohřívacího prostředku uspořádaného v proudové dráze spalin
-2CZ 289775 B6 vedoucí z jednotky fluidního lože. To znamená, že v případě jednotky fluidního lože je tento ohřívací prostředek údajně pro maximální účinnost výhodně uspořádán za cyklónem a před tepelnými výměníky.
V patentovém dokumentu US 5 345 883 je uveden způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, kteiý zahrnuje poskytnutí parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem zahrnující pec, která má spodní část, vstřikování paliva, které má být spáleno uvnitř spodní části pece, do spodní části pece při prvém místě spodní části pece, vstřikování fluidizačního vzduchu do spodní části pece při druhém místě spodní části pece za účelem fluidizace paliva, vstřikování níže úrovňového sekundárního vzduchu do spodní části pece při třetím místě spodní části pece za účelem jeho použití při hoření paliva a vstřikování výše úrovňového sekundárního vzduchu do spodní části pece při čtvrtém místě spodní části pece za účelem jeho použití při hoření paliva.
V dokumentu EP 0 553 511 je uvedeno, že stechiometrický poměr spodní části pece je udržován uvnitř rozmezí mezi 0,7 až 0,9, a to údajně kdekoliv ve spodní části pece.
V dokumentu WO 8 804 010 je uvedeno vstřikování níže úrovňového sekundárního vzduchu do spodní části pece při množině vstřikovacích bodů, rovněž i vstřikování výše úrovňového sekundárního vzduchu do spodní části pece při množině vstřikovacích bodů.
Ačkoliv bylo prokázáno, že způsoby omezení emisí obsahují dusík N2 pocházející z jednotky fluidního lože uvedené v patentových dokumentech, na které byly v předcházejícím textu dělány odkazy, jsou účinné pro dosažení vytčených cílů, nicméně z dosavadního stavu techniky je zřejmá potřeba dalšího zlepšení uvedeného omezení emisí obsahující dusík N2. Z dosavadního stavu techniky je zejména zřejmá potřeba nového a zlepšeného způsobu omezení emisí obsahující dusík N2 pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, a potřeba nového a zlepšeného způsobu omezení oxidů dusíku NOX pocházejících z parního způsobu s cirkulačním fluidním ložem. Z dosavadního stavu techniky je dále zřejmá potřeba nového a zlepšeného způsobu, který spíše než by byl účinný pro omezení emisí oxidů dusíku NOX pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem provedené odstraněním oxidů dusíku NOX potom, co oxidy dusíku NOX byly uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem vytvořeny, byl by účinný pro omezení emisí oxidů dusíku NOX pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem provedené omezením tvorby oxidů dusíku NOX uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, takže poněvadž oxidy dusíku NOX nejsou v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem vytvořeny, je vyloučenina potřeba jejich odstranění.
Vzhledem kvýše uvedenému dosavadnímu stavu techniky je zřejmá potřeba nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem, který by byl charakterizován z několika hledisek. Jeden znak tohoto nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem by spočíval v tom, že při tomto způsobu by nebylo žádoucí omezení emisí oxidů dusíku NOX pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem provedené odstraněním oxidů dusíku NOX z těchto emisí, poněvadž tento způsob by byl účinný pro zamezení tvorby oxidů dusíku NOX uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, které by jinak musely být odstraněny. Druhý znak uvedeného nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem by spočíval v tom, že při tomto způsobu by nebylo žádoucí parní generátor s cirkulačním fluidním ložem opatřit selektivním nekatalytickým zařízením, pro omezení oxidů dusíku NOX pocházejících z tohoto parního generátoru, poněvadž tento způsob by byl účinný pro omezení tvorby oxidů dusíku NOX uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, které by jinak musely být odstraněny použitím uvedeného selektivního nekatalytického zařízení pro omezení oxidů dusíku NOX. Třetí znak uvedeného nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem by spočíval v tom, že při tomto způsobu by nebylo
-3CZ 289775 B6 žádoucí parní generátor s cirkulačním fluidním ložem opatřit selektivním katalytickým zařízením pro omezení oxidů dusíku NOX pocházejících z tohoto parního generátoru, poněvadž tento způsob by byl účinný pro zamezení tvorby oxidů dusíku NOX uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, které by jinak musely být odstraněny použitím uvedeného selektivního katalytického zařízení pro omezení oxidů dusíku NOX. Čtvrtý znak uvedeného nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem by spočíval v tom, že by nebylo žádoucí vstřikování amoniaku NH3 do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem za účelem omezení oxidů dusíku NOX pocházejících z tohoto parního generátoru, poněvadž uvedený způsob by byl účinný pro zamezení tvorby oxidů dusíku NOX uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, které by jinak musely být odstraněny uvedeným vstřikováním amoniaku NH3. Pátý znak nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem by spočíval vtom, že při tomto způsobu by nebylo žádoucí vstřikování močoviny do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem za účelem omezení tvorby oxidů dusíku NOX pocházejících z tohoto parního generátoru, poněvadž uvedený způsob by byl účinný pro zamezení tvorby oxidů dusíku NOX uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, které by jinak musely být odstraněny uvedeným vstřikováním močoviny. Šestý znak uvedeného nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parních generátorech scirkulačním fluidním ložem by spočíval vtom, že náklady na pořízení parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem a náklady na jeho provoz by byly mnohem nižší, poněvadž při tomto způsobu by nebylo žádoucí parní generátor s cirkulačním fluidním ložem opatřit dalším prostředkem pro omezení oxidů dusíku NOX pocházejících z tohoto parního generátoru, poněvadž uvedený způsob by byl účinný pro zamezení tvorby oxidů dusíku NOX uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, které by jinak musely být odstraněny použitím dalšího prostředku. Sedmý znak uvedeného nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem spočívá v tom, že konstrukce parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem a provoz tohoto parního generátoru je mnohem jednodušší, poněvadž při tomto způsobu by nebylo žádoucí parní generátor s cirkulačním fluidním ložem opatři dalším prostředkem pro omezení oxidů dusíku NOX pocházejících z tohoto parního generátoru, poněvadž uvedený způsob by byl účinný pro zamezení tvorby oxidů dusíku NOX uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, které by jinak musely být odstraněny použitím uvedeného dalšího prostředku. Osmý znak uvedeného nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem by spočíval v tom, že by tento způsob byl vhodný pro použití v nových parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem. Devátý znak uvedeného nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem by spočíval v tom, že by tento způsob byl vhodný pro použití v dosud existujících parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem.
Je tudíž cílem vynálezu poskytnout nový a zlepšený způsob omezení emisí oxidů dusíku NOX pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem.
Dalším cílem vynálezu je poskytnout nový a zlepšený způsob omezení emisí oxidů dusíku NOX pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, přičemž toto omezení emisí oxidů dusíku NOX pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem je provedeno omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem.
Dalším cílem vynálezu je poskytnout nový a zlepšený způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, při jehož použití je vyloučena nutnost opatřit parní generátor s cirkulačním fluidním ložem selektivním nekatalytickým zařízením pro omezení oxidů dusíku NOX.
Dalším cílem vynálezu je poskytnout nový a zlepšený způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, jehož použití vylučuje nutnost vstřikování buď amoniaku NH3 nebo močoviny do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem za
-4CZ 289775 Β6 účelem omezení oxidů dusíku NOX pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem.
Dalším cílem vynálezu je poskytnout nový a zlepšený způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, který není nevýhodně charakterizován skutečností, že jeho použití způsobuje únik amoniaku NH3 parního generátoru s cirkulační fluidním ložem, poněvadž použití tohoto způsobu vylučuje nutnost vstřikování buď amoniaku NH3, nebo močoviny do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem z místa, ve kterém by docházelo k úniku amoniaku NH3.
Dalším cílem vynálezu je poskytnout nový a zlepšený způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, který není nevýhodně charakterizován skutečností, že jeho použití způsobuje kontaminaci popílku pocházejícího z uvedeného parního generátoru amoniakem NH3 nebo močovinou, poněvadž použití tohoto způsobu vylučuje nutnost vstřikování buď amoniaku NH3, nebo močoviny do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem z místa, ve kterém by vznikl zdroj kontaminace popílku.
Dalším cílem vynálezu je poskytnout nový a zlepšený způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, který činí konstrukci a provoz parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem jednodušším, poněvadž použití tohoto způsobu vylučuje nutnost opatřit parní generátor s cirkulačním fluidním ložem dalším prostředkem, který by jinak byl žádoucí za účelem odstranění oxidů dusíku NOX pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem ve stejném rozsahu.
Dalším cílem vynálezu je poskytnout nový a zlepšený způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, který činí pořízení a provoz parního generátoru mnohem méně nákladnějším, poněvadž použití tohoto způsobu vylučuje nutnost opatřit parní generátor s cirkulačním fluidním ložem dalším prostředkem, který by jinak byl žádoucí za účelem odstranění oxidů dusíku NOX pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem ve stejném rozsahu.
Dalším cílem vynálezu je poskytnout nový a zlepšený způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, který by byl vhodný pro použití v nových parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem, a rovněž i vhodný pro použití v dosud existujících parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru scirkulačním fluidním ložem, spočívající vtom, že se použije parní generátor scirkulačním fluidním ložem, zahrnující pec mající spodní část, palivo se vstřikuje do spodní části pece ve vstřikovacích palivových místech z množiny vstřikovacích palivových míst, fluidizační vzduch se vstřikuje do spodní části pece ve vstřikovacích fluidizačních místech z množiny vstřikovacích fluidizačních míst k fluidizaci paliva sekundární vzduch se vstřikuje do spodní části pece ve vstřikovacích sekundárních místech z množiny vstřikovacích sekundárních míst přilehlých kpříslušným vstřikovacím palivovým místům, přičemž podstata vynálezu spočívá vtom, že spodní část pece zahrnuje množinu diskrétních horizontálně probíhajících lokálních zón, z nichž každá je definována jedním vstřikovacím palivovým místem z množiny vstřikovacích palivových míst a příslušným jedním vstřikovacím sekundárním místem z množiny vstřikovacích sekundárních míst, přičemž se proud sekundárního vzduchu vstřikovaného do spodní části pece reguluje v jak horizontální rovině, tak i vertikální rovině k udržení stechiometrie uvnitř každé zóny z množiny diskrétních horizontálně probíhajících lokálních zón v rozmezí mezi 70% stechiometrií a 90% stechiometrií.
-5CZ 289775 B6
Výhodně se proud sekundárního vzduchu ve všech diskrétních horizontálně probíhajících lokálních zónách vstřikuje z každého jednoho vstřikovacího sekundárního místa z množiny vstřikovacích sekundárních míst nacházejících se pod příslušným jedním vstřikovacím palivovým místem z množiny vstřikovacích palivových míst.
Výhodně se proud sekundárního vzduchu ve všech diskrétních horizontálně probíhajících lokálních zónách vstřikuje z každého jednoho vstřikovacího sekundárního místa z množiny sekundárních míst nacházejících se nad příslušným jedním vstřikovacím palivovým místem z množiny vstřikovacích palivových míst.
Výhodně se část proudu sekundárního vzduchu vstřikuje z některých vstřikovacích sekundárních míst z množiny vstřikovacích sekundárních míst v některých diskrétních horizontálně probíhajících lokálních zónách se nacházejících pod příslušnými vstřikovacími palivovými místy z množiny vstřikovacích palivových míst a zbývající část proudu sekundárního vzduchu se vstřikuje z vstřikovacích sekundárních míst z množiny vstřikovacích sekundárních míst ve zbývajících diskrétních horizontálně probíhajících lokálních zónách se nacházejících nad příslušnými vstřikovacími palivovými místy z množiny vstřikovacích palivových míst.
Výhodně se proud sekundárního vzduchu vstřikovaného do spodní části pece reguluje hradítky.
Výhodně se proud sekundárního vzduchu vstřikovaného do spodní části pece ve vstřikovacích sekundárních místech z množiny vstřikovacích sekundárních míst reguluje hradítky z množiny hradítek, z nichž každé jedno hradítko je uspořádáno před každým jedním příslušným vstřikovacím sekundárním místem z množiny vstřikovacích sekundárních míst nacházejícím se v příslušné diskrétní horizontálně probíhajícího lokální zóně pod příslušným jedním vstřikovacím palivovým místem z množiny vstřikovacích palivových míst.
Výhodně se proud sekundárního vzduchu vstřikovaného do spodní části pece reguluje hradítko z množiny hradítek, z nich každé jedno hradítko je uspořádáno před každým jedním vstřikovacím sekundárním místem z množiny vstřikovacích sekundárních míst nacházejícím se v příslušné diskrétní horizontálně probíhající lokální zóně nad příslušným jedním vstřikovacím palivovým místem z množiny vstřikovacích palivových míst.
Výhodně se fluidizační vzduch do spodní části pece vstřikuje skrze fluidizační roštový prostředek uspořádaný ve spodní části pece.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude lépe zřejmý z popisu příkladného provedení, ve kterém budou dělány odkazy na přiložené výkresy, na kterých:
obr. 1 graficky znázorňuje vliv stechiometrie na tvorbu oxidů dusíku NOX uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, obr. 2 zobrazuje boční pohled na parní generátor s cirkulačním fluidním ložem, ve kterém může být použit způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem podle vynálezu, obr. 3 zobrazuje ve zvětšeném měřítku dolní část parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, který je zobrazen na obr. 2, a ve kterém může být použit způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem podle vynálezu,
-6CZ 289775 B6 obr. 4 zobrazuje půdorysný pohled na parní generátor s cirkulačním fluidním ložem, který je zobrazen na obr. 2, a ve kterém může být použit způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem podle vynálezu, obr. 5 zobrazuje ve zvětšeném měřítku půdorysný pohled na část parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, který je zobrazen na obr. 2, a ve kterém může být použit způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem podle vynálezu, obr. 6 zobrazuje stejně jako obr. 3 ve zvětšeném měřítku boční pohled na dolní část parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, který je zobrazen na obr. 2, a ve kterém může být použit způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem podle vynálezu, avšak navíc zobrazuje dolní část uvedeného parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem rozdělenou na množinu jak vertikálních tak i horizontálních zón, obr. Ί schématicky zobrazuje systém dodávky vzduchu, kterým je opatřen parní generátor s cirkulačním fluidním ložem v případě, že je použit způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem podle vynálezu a obr. 8 schématicky zobrazuje půdorysný pohled na systém dodávky vzduchu, kteiý je zobrazen na obr. 7, a kterým je opatřen parní generátor s cirkulačním fluidním ložem v případě, že je použit způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Jak to již bylo uvedeno, obr. 1 znázorňuje vliv stechiometrie na tvorbu oxidů dusíku NOX uvnitř typického parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem. Závislost tvorby oxidů dusíku NOX na stechiometrii je graficky vyjádřena křivkou 10. Jak je to zřejmé z tohoto obrázku, množství oxidů dusíku NOX se zvyšuje při nižší než 70% stechiometrii. To je vzhledem ke skutečnosti, že v případě velmi nízké hodnoty stechiometrie, tj. při substechiometrii, je produkován amoniak NH3. V případě, že se podmínky, za kterých uvnitř parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem dochází k hoření, stanou lokálně příliš substechiometrické, tj. začne docházet k nižší než 70% stechiometrii, potom se amoniak NH3 tvoří z dusíku N2 během spalování paliva. Tento amoniak NH3 potom snadno oxiduje na oxidy dusíku NOX v homí oblasti parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem v důsledku přítomnosti spalovacího vzduchu, tj. sekundárního vzduchu, který je přiváděn do parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem.
Na druhé straně v případě, že podmínky, při kterých uvnitř parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem dochází k hoření, jsou lokálně takové, že začne docházet k oxidů dusíku NOX znova začne zvyšovat v důsledku rychlé oxidace dusíku N2 v palivu. Jak je to zřetelné z obr. 1, křivka 10 je v podstatě plochá v rozmezí mezi 70% stechiometrii a 90% stechiometrii, a množství produkovaných oxidů dusíku NOX má nejnižší hodnoty uvnitř rozmezí mezi 70% stechiometrii a 90% stechiometrii. Tudíž z obr. 1 je zřejmé, že za účelem minimalizace jak oxidace amoniaku NH3 tak i přímé oxidace dusíku N2 musí být stechiometrie lokálně uvnitř parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem udržována uvnitř rozmezí mezi 70% stechiometrii a 90% stechiometrii za účelem provedení spalování paliva uvnitř parního generátoru 12. Jak je možné odvodit z průběhu křivky 10, rozmezí lokální stechiometrie, tj. rozmezí mezi 70% stechiometrii a 90% stechiometrii, zajišťuje maximální produkci dusíku N2 a stím související minimální produkci oxidů dusíku NOX z hoření paliva v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem.
Jak to již bylo výše uvedeno, obr. 2 zobrazuje parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem, přičemž v tomto typu parního generátoru 12 je možné provést způsob, podle vynálezu, omezení tvorby oxidů dusíku NOX. Parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem zahrnuje množinu komponent, jak je zobrazen na obr. 2, zahrnuje prostředek 14 pro přivádění paliva, pec 16, cyklón 18, prostředek 20 pro navrácení popílku, prostředek 22 pro dodávku vzduchu, fluidizační roštový prostředek 24 a prostředek 26 pro odstraňování popela.
Prostředek 14 pro přivádění paliva je určen k přivádění paliva do pece 16 parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem. Za tímto účelem prostředek 14 pro přivádění paliva zahrnuje podávač 28 paliva, na kterém je uloženo vhodně tříděné palivo z vhodného zdroje tohoto paliva, který není zobrazen z důvodu lepší přehlednosti uvedeného obrázku. Ve známém způsobu přivádění paliva je podávač 28 paliva určen k přepravě vhodně tříděného paliva, jak je to nejlépe zřejmé z obr. 4, k množině palivových násypných žlabů 30, přičemž každý z nich je kvůli jednoduché identifikaci označen stejnou vztahovou značkou. Z těchto palivových násypných žlabů 30 je potom palivo vedeno do vnitřku pece 16 parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem.
Uvnitř spodní části 32 pece 16 je spalováno palivo, které je do této spodní části 32 přivedeno z palivových násypných žlabů 30, jak to bude podrobněji popsáno v dalším textu. Plyny, které vznikají v důsledku spalování paliva uvnitř spodní části 32 pece 16, stoupají nahoru, přičemž procházejí homí části 34, pece 16 a nakonec z pece 16 vystupují v místě, jak je na obr. 2 označeno vztahovou značkou 36, načež vstupují do cyklónu 18. V případě vzestupného proudu těchto plynů uvnitř pece 16, tyto plyny známým způsobem předávají část tepla spojeného s těmito plyny. Vzhledem k tomu je alespoň část homí části 34 pece 16 zhotovena ve formě vodních stěn, skrze které proudí voda, takže v případě, že plyny vzniklé v důsledku hoření paliva proudí skrze vnitřek pece 16 před tím, než opustí pec 16 a vstoupí do cyklónu 18. potom dochází k přenosu tepla mezi těmito plyny a vodou, která proudí skrze uvedené stěny pece 16, čímž je voda přeměněna na páru.
Cyklón 18 je způsoben pro oddělení pevných částic, které jsou strhovány horkými plyny, které v místě 36 vystupují z pece 16 a vstupují do cyklónu 18. Stejně jako je tomu u dosud známých způsobů používaných v průmyslu, pevné částice, které jsou strhovány horkými plyny a jejichž velikost je většinou než předem stanovená velikost, jsou konvenčním způsobem odděleny od horkých plynů během průchodu horkých plynů cyklónem 18. Kromě toho potom, co uvedené pevné částice, jejichž velikost je větší než předem stanovená velikost, byly odděleny od horkých plynů uvnitř cyklónu 18, horké plyny vystupují z cyklónu 18 skrze jeho výstup 38, zatímco pevné částice, jejichž velikost je větší než předem stanovená velikost a které byly odděleny od horkých plynů během průchodu horkých plynů skrze cyklón 18, vystupují z cyklónu 18 skrze jeho výstup 40.
Uvedené pevné částice, které vystupují z cyklónu 18 skrze jeho výstup 40 jsou potom prostředkem 20 pro navrácení popílku znovu navráceny do spodní části 32 pece 16. Podle zobrazeného provedení vynálezu je prostředek 20 pro navrácení popílku znázorněn tak, jako by zahrnoval pánvový uzávěr 44. Vzhledem k tomu prostředek 20 pro navrácení popílku zahrnuje dolů-vybíhající patu 42, jejíž jeden konec je proudem spojen s výstupem 40 cyklónu 18, pánvový uzávěr 44, který je proudem spojen s druhým koncem dolů-vybíhající paty 42, a dolů-vybíhající koleno 46, které má jeden konec proudově spojený s pánvovým uzávěrem 44 a druhý konec proudově spojený se spodní částí 32 pece 16. Provoz prostředku 20 pro navrácení popílku probíhá následujícím způsobem. Pevné částice potom, co vystoupily z cyklónu 18 skrze výstup 40, vstupují do dolů-vybíhající paty 42 a proudí skrze tuto patu 42 do pánvového uzávěru 44. Z pánvového uzávěru 44 pevné částice vstupují do dolů-vybíhajícího kolena 46 a nato proudí skrze toto koleno 46 do dolní části 32 pece 16. Pánvový uzávěr 44 známým způsobem reguluje proud pevných částic z dolů-vybíhající paty 42 do dolů-vybíhajícího kolena 46, a tím rovněž regulují proud, tj. množství tuhých částic, které jsou znovu vráceny z cyklónu 18 do spodní části 32 pece 16.
-8CZ 289775 B6
Poněvadž systém dodávky vzduchu je nutno součástí parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem pro provádění způsobu omezování tvorby oxidů dusíku NOX uvnitř tohoto parního generátoru 12, bude konstrukce tohoto systému a způsob jeho provozu v dalším textu popsán podrobněji, přičemž se předpokládá, že následující stručný popis prostředku 22 pro dodávku vzduchu bude prozatím dostačující. V souladu s vyobrazením prostředku 22 pro dodávku vzduchu na obr. 2 konstrukce tohoto prostředku 22 je taková, aby prostředek 22 dodával jak primární vzduch tak i spalovací, tj. sekundární, vzduch do parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem.
Přestože to z důvodu zachování přehlednosti na obr. 2 není zobrazeno, je samozřejmé, že prostředek 22 pro dodávku vzduchu je vhodně proudově spojen s vhodným zdrojem dodávky vzduchu, jakým může být např. ventilátor konvenčního typu, apod. Tento vhodný zdroj dodávky vzduchu (není zobrazen) je určen k tomu, aby pracoval jako zdroj dodávky primárního vzduchu, rovněž i jako zdroj dodávky spalovacího, tj. sekundárního, vzduchu. Vhodný zdroj dodávky vzduchu (není zobrazen) je proudově spojen s potrubím 48 primárního vzduchu a je proudově spojen s potrubím 50 spalovacího, tj. sekundárního, vzduchu. Potrubí 48 primárního vzduchuje určeno ktomu, aby přivádělo vzduch ze zdroje dodávky tohoto vzduchu (není zobrazen) do fluidizačního roštového prostředku 24, ze kterého je konvenčním způsobem tento vzduch vstřikován ve formě primárního, tj. fluidizačního, vzduchu do spodní části 32 pece 16. Za tímto účelem potrubí 48 primárního vzduchu v souladu sjeho vyobrazením na obr. 2 zahrnuje první a druhou horizontálně probíhající Část 48a resp. 48b, dolů vybíhající část 48c, která vzájemně proudově spojuje první horizontálně probíhající část 48a a druhou horizontálně probíhající částí 48b, a nahoru vybíhající část 48d, která vzájemně proudově spojuje druhou horizontálně probíhající část 48b s fluidizačním roštovým prostředkem 24.
Pokud jde o potrubí 50 sekundárního vzduchu, je toto potrubí 50 určeno k tomu, aby přivádělo spalovací vzduch přijmutý tímto potrubím 50 ze zdroje dodávky spalovacího vzduchu (není zobrazen) do spodní části 32 pece 16 v prvé vertikální rovině ve formě výše úrovňového vzduchu v druhé vertikální rovině ve formě níže úrovňového sekundárního vzduchu. Za tímto účelem potrubí 50 sekundárního vzduchu v souladu sjeho vyobrazením na obr. 2 zahrnuje první dolů vybíhající potrubní prostředek 50a, pomocí kterého je výše úrovňový sekundární vzduch přiveden do spodní části 32 pece 16, a druhý dolů vybíhající potrubní prostředek 50b, pomocí kterého je níže úrovňový sekundární vzduch přiveden do spodní části 32 pece 16.
V následujícím textu bude popsána zbývající komponenta parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, kterou je prostředek 26 pro odstraňování popela. Tento prostředek 26 pro odstraňování popela je určen k tomu, aby odstraňoval popel, jak je to žádoucí ze spodní části 32 pece 16 parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem. Za tímto účelem, jak je to nejlépe zřejmé z obr. 2, prostředek 26 pro odstraňování popela zahrnuje dolů vybíhající patu 52 a šnekový dopravníkový prostředek 54· Způsob provozu prostředku 26 pro odstraňování popela, který se shoduje s dosud známými způsoby provádění v průmyslu, spočívá v tom, že v případě, že je žádoucí vyjmout popel z parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, potom je tento popel skrze dolů vybíhající patu 52 odveden ze spodní části 32 pece 16, načež je přijmut šnekovým dopravníkovým prostředkem 54. Tento šnekový dopravníkový prostředek 54 je určen k tomu, aby konvenčním způsobem odvedl popel vyjmutý ze spodní části 32 pece 16.
Z předcházejícího popisu parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem a z jeho vyobrazení na výkresech je dobře zřejmé, že tento parní generátor 12 má dvě úrovně sekundárního vzduchu, tj. má výše úrovňový sekundární vzduch a níže úrovňový sekundární vzduch. Kromě toho je zřejmé, že sekundární vzduch, který je určen ktomu, aby byl vstřikován do spodní části 32 pece 16 skrze čelní stěnu 32a pece 16. je dodáván do pece 16 pomocí prvního dolů vybíhajícího potrubí 50a v případě výše úrovňového sekundárního vzduchu a pomocí druhého dolů vybíhajícího potrubí 50b v případě níže úrovňového sekundárního vzduchu. Mimoto, jak je to zřetelné z obr. 2, uvedený výše úrovňový sekundární vzduch je vstřikován
-9CZ 289775 B6 skrze čelní stěnu 32a spodní části 32 pece 16 nad místem na čelní stěně 32a, při kterém palivo vstupuje do spodní části 32 pece 16 z palivových násypných žlabů 30. Naopak níže úrovňový sekundární vzduch, jak je to očividné z obr. 2, je vstřikován skrze čelní stěnu 32a spodní části 32 pece 16 pod místem na čelní stěně 32a, při kterém palivo vstupuje do spodní části 32 pece 16 z palivových násypných žlabů 30. Kromě výše úrovňového sekundárního vzduchu a níže úrovňového sekundárního vzduchu, které jsou vstřikovány do spodní části 32 pece 16 skrze čelní stěnu 32a pece 16 je v souladu s provedením parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem zobrazeným na obr. 2 jak výše úrovňový sekundární vzduch tak i níže úrovňový sekundární vzduch rovněž vstřikován skrze zadní stěnu 32b spodní části 32 pece 16. Výše úrovňový sekundární vzduch, který je vstřikován skrze zadní stěnu 32b do spodní části 32 pece 16. je výhodně vstřikován koplanámě s výše úrovňovým sekundárním vzduchem, který je vstřikován skrze čelní stěnu 32a do spodní části 32 pece 16. Podobně níže úrovňový sekundární vzduch, který je vstřikován skrze zadní stěnu 32b do spodní části 32 pece 16. je výhodně vstřikován koplanámě s níže úrovňovým sekundárním vzduchem, který je vstřikován skrze čelní stěnu 32a do spodní části pece 16. Ačkoliv, jak je to zřejmé z obr. 2, parní generátor 12 je proveden tak, že palivo je přiváděno pouze skrze čelní stěnu 32a do spodní části 32 pece 16, je samozřejmé, že palivo může být rovněž přiváděno skrze zadní stěnu 32b do spodní části 32 pece 16. aniž by došlo k odchýlení od podstaty vynálezu.
V dalším popise budou dělány odkazy na obr. 3, na kterém je spodní část 32 pece 16 zobrazena ve zvětšeném měřítku, takže znaky této spodní části 32 pece 16 jsou lépe zřetelné než na obr. 2. Jak je to nejlépe zřejmé z obr. 3, primární vzduch, který je vstřikován do spodní části 32 pece 16 skrze fluidizační roštový prostředek 24. níže úrovňový sekundární vzduch, který je vstřikován skrze jak čelní stěnu 32a tak i zadní stěnu 32b do spodní části 32 pece 16, palivo, které je přiváděno skrze čelní stěnu 32a do spodní části 32 pece 16 a výše úrovňový sekundární vzduch, který je vstřikován skrze jak čelní stěnu 32a, tak i zadní stěnu 32b do spodní části 32 pece 16, vstupují do pece 16 v místech, která jsou postupně uspořádána vzhledem k vertikální ose pece 16. Toto uspořádání vstupů primárního vzduchu, paliva, níže úrovňového sekundárního vzduchu a výše úrovňového sekundárního vzduchu do pece 16 je v průmyslu samozřejmé. Na základě tohoto uspořádání 50 % až 60 % z celkového množství vzduchu, které je dodáváno do parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, je určeno k tomu, aby vstoupilo do spodní části 32 pece 16 skrze fluidizační roštový prostředek 24. V podstatě všechno zbývající množství, tj. 40 % až 50% z celkového množství vzduchu, které je přivedeno do parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, je určeno k tomu, aby vstoupilo do spodní části 32 pece 16 jako výše úrovňový sekundární vzduch a níže úrovňový sekundární vzduch, ačkoliv libovolné velmi malé množství z tohoto zbývajícího množství může vstupovat do parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem skrze jiný prostředek.
V dalším popise budou dělány odkazy na obr. 4 a 5. V tomto ohledu obr. 4, jak to bylo v předcházejícím textu uvedeno, zobrazuje půdorysný pohled na parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem zobrazený na obr. 2, rovněž i na další jeho komponenty, zatímco obr. 5 znázorňuje půdorysný pohled na parní generátor 12 podobný jako zobrazuje obr. 4, avšak tento pohled je znázorněný ve zvětšeném měřítku, takže některé znaky parního generátoru 12 jsou lépe zřetelné než z obr. 4. Jak je to zejména zřejmé z obr. 5, vstupy palivových násypných žlabů 30 do spodní části 32 pece 16 jsou zobrazeny na obr. 5 pro snadný odkaz na tyto vstupy elipsami 56. Rovněž za účelem snadného odkazu na místa vstřikování níže úrovňového sekundárního vzduchu jsou tato místa na obr. 5 zobrazena vnitřní řadou křížků 58, zatímco místa vstřikování výše úrovňového sekundárního vzduchu jsou za stejným účelem na obr. 2 zobrazeny vnější řadou křížků 60. Konečně plocha, ve které je primární vzduch určen k tomu, aby vstupoval do spodní části 32 pece 16 z fluidizačního roštového prostředku 24. je za účelem snadného odkazu na tuto plochu vymezena na obr. 5 dvěma odsazenými liniemi 62. Přestože místa vstřikování níže úrovňového sekundárního vzduchu a výše úrovňového sekundárního vzduchu jsou na obr. 5 zobrazena křížky 58 resp. 60, je samozřejmé, že se skutečná místa vstřikování mohou poněkud lišit od míst graficky zobrazených na obr. 5. Avšak libovolné takové odchýlení skutečného místa vstřikování od jeho grafického zobrazení, není považováno za významné buď z hlediska
-10CZ 289775 B6 použitelnosti pro parní generátory 12 s cirkulačním fluidním ložem, jakým je např. parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem zobrazený na připojených výkresech této přihlášky, nebo pokud jde o pochopení způsobu podle vynálezu.
Jak to bylo uvedeno v předcházejícím textu, bylo zjištěno, že parní generátory 12 s cirkulačním fluidním ložem nemají obecně řečeno dobrou charakteristiku bočního míšení paliva se vzduchem. K pochopení této skutečnosti může sloužit odkaz na obr. 5. Za tímto účelem omezení bočního míšení paliva se vzduchem je na obr. 5 graficky označeno pro snadnější pochopení pomocí přerušovaných kružnicových linií 64. Jak je to snadno pochopitelné z odkazu na obr. 5, plochy uvnitř uvedených přerušovaných kružnicových linií 64 jsou plochy, které jsou bohatě zastoupeny palivem.
Za tímto účelem testy ukázaly, že uvnitř spodní části 32 pece 16 dochází k bočnímu míšení paliva se vzduchem pouze až do vzdálenosti přibližně 1,83 m od místa vstupu paliva, tj. od vstupů 56 palivových násypných žlabů 30. V důsledku toho palivo, které vstupuje do spodní části 32 pece 16 při každém ze vstupů 56 palivových násypných žlabů 30, má sklon k vytváření oblaku ve vertikálním směru uvnitř pece 16. Kromě toho bylo na základě měřicích zkoušek zjištěno, že tento oblak zůstává bohatý na palivo a že má vysokou koncentraci oxidu uhelnatého CO. Mimoto bylo zjištěno, že v úrovni palivových násypných žlabů 30 je lokální stechiometrie velmi substechiometrická a, jak je to předpokládáno na základě křivky 10 na obr. 1, velká část palivového dusíku N2 tvoří amoniak NH2, který zase během pozdějšího hoření uvnitř pece 16 má sklon k vytváření dalších oxidů dusíku NOX. Navíc je rovněž dobře zřejmé z odkazu na obr. 5, že uvnitř spodní části 32 pece 16 existuje relativně velká plocha, která se nachází mimo oblast vymezenou přerušovanými kružnicovými liniemi 64, a tudíž mimo výše uvedený palivový oblak. Tato plocha, tj. plocha, která leží mimo oblast vymezenou přerušovanými kružnicovými liniemi 64, je neobyčejně bohatá na vzduch, poněvadž do této oblasti bočně nemigruje většina paliva.
V důsledku toho se v této ploše libovolný palivový dusík N2, který se v této ploše uvolňuje, snadno přemění přímo na oxidy dusíku NOX.
V dalším popise budou dělány odkazy na obr. 6, který je v podstatě stejný jako obr. 3, avšak na obr. 6 je spodní část 32 pece 16 zobrazeny tak, jako byla rozdělena na čtyři zóny, a to na zónu 1 označenou obecně vztahovou značkou 66, zónu 2 označenou obecně vztahovou značkou 68, zónu 3 označenou obecně vztahovou značkou 70 a zónu 4 označenou obecně vztahovou značkou 72. Spodní část 32 pece 16 je zobrazena na obr. 6 tak, jako by byla rozdělena na výše uvedené čtyři zóny 66, 68, 70, 72 za účelem vysvětlení toho, jak jsou uvnitř parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, jakým je např. parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem zobrazený na přiložených výkresech této přihlášky, vytvářeny oxidy dusíku NOX. Za účelem vysvětlení toho, jak se uvnitř parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem tvoří oxidy dusíku NOX, se předpokládá sloučení vertikálních a horizontálních aspektů parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem. Za tímto účelem je v dalším textu uveden ilustrativní příklad způsobu tvorby oxidů dusíku NOX uvnitř parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem. Je nutné poznamenat, že tento ilustrativní příklad je založen následujícím předpokladu: 50 % z celkového množství vzduchu, který proudí do spodní části 32 pece 16, vstupuje do této spodní části 32 pece 16 jako fluidizační, tj. primární, vzduch skrze fluidizační roštový prostředek 24, 25 % z celkového množství vzduchu, který proudí do spodní části 32 pece 16, vstupuje do této spodní části 32 pece 16 jako níže úrovňový sekundární vzduch, zatímco zbývajících 25 % z celkového množství vzduchu, který proudí do spodní části 32 pece 16, vstupuje do této spodní části 32 pece 16 jako výše úrovňový sekundární vzduch, 100 % paliva spáleného uvnitř pece 16 je spáleno na jedné polovině půdorysné plochy pece 16 nejblíže ke vstupům 56 palivových násypných žlabů 30, a celkový stechiometrický poměr uvnitř pece 16 je 1,2, tzn. pec 16 má 20% přebytek vzduchu.
Na základě uvedeného předpokladu zóna 1, tj. oblast uvnitř spodní části 32 pece 16 označená vztahovou značkou 66, je tvořena jednou polovinou primárního vzduchu, jednou polovinou níže úrovňového sekundárního vzduchu a dochází v ní k veškerému spálení paliva. Stechiometrie
-11 CZ 289775 B6 lokálně uvnitř zóny 1, tj. oblasti 66. činí 45 %. Zóna 3, tj. oblast uvnitř spodní části 32 pece 16 označená vztahovou značkou 70, je tvořena jednou polovinou výše úrovňového sekundárního vzduchu, rovněž tak plyny a palivem, které proudí ze zóny 1, tj. oblasti 66, směrem nahoru do této zóny 3. Stechiometrie lokálně uvnitř zóny 3, tj. oblasti 70, je 60 %. Konečně, zóna 2, tj. oblast uvnitř spodní části 32 pece 16 označená vztahovou značkou 68, a zóna 4, tj. oblast uvnitř spodní části 32 pece 16 označená vztahovou značkou 72, jsou tvořeny v podstatě pouze vzduchem.
Přestože tento ilustrativní příklad se může zdát poněkud extrémní, ukazuje to, že oblast 66, ve které je spalováno palivo, tj. zóna 1, je silně omezena, tzn. je lokálně velmi substechiometrická, v místě, ve kterém je dusík N2 obsažený v palivu uvolňován jako dusík N2 a amoniak NH3. Kromě toho z předcházejícího ilustrativního příkladu je zřejmé, že plyn ze zóny 1, tj. oblasti 66, je v zóně 3, tj. oblasti 70, v malé míře oxidován vhledem k přítomnosti výše úrovňového sekundárního vzduchu, avšak má dosud redukující, tj. substechiometrický, charakter. V horní úrovni spodní části 32 pece 16 smíšení redukujících plynů ze zóny 3, tj. oblasti 70, s oxidujícími plyny ze zóny 4, tj. oblasti 72, poskytuje nejen úplné spalování, avšak také i oxidaci amoniaku NH3 produkovaného v zóně 3, tj. oblasti 70 na oxidy dusíku NOX. Toto uspořádání hoření vzduchu a paliva podle výše uvedeného ilustrativního příkladu, které je typické pro uvedené parní generátory 12 s cirkulačním fluidním ložem, zřejmě neprodukuje nejnižší možné množství oxidů dusíku NOX, které je dosažitelné těmito parními generátory 12 s cirkulačním fluidním ložem. Principiálně je to v důsledku přítomnosti silně redukujících, tj. velmi substechiometrických, podmínek uvnitř zóny 1, které v této oblasti vedou k reakcím paliva produkujícím amoniak NH3. Jak je to zřejmé z křivky 10 na obr. 1, provoz parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem v oblasti, která produkuje amoniak NH3, není optimální z hlediska omezení tvorby oxidů dusíku NOX na minimum.
Narozdíl od výše uvedeného, řešení použité v souladu se způsobem, který je předmětem vynálezu, za účelem omezení tvorby oxidů dusíku NOX spočívá nejen ve vertikálním odstupňování spalování paliva a vzduchu, tj. odstupňování spalování paliva a vzduchu podél vertikální osy pece 16. nýbrž i v odstupňování spalování paliva a vzduchu v horizontálním směru uvnitř pece 16. Testy ukázaly, že v případě odstupňování spalování paliva a vzduchu v jak ve vertikálním směru, tak i v horizontálním směru je celková tvorba oxidů dusíku NOX snížena pod hranici dosažitelnou v případě odstupňování spalování paliva a vzduchu pouze ve vertikálním směru. Odstupňování spalování paliva a vzduchu v horizontálním směru, rovněž i ve vertikálním směru je v souladu se způsobem podle vynálezu provedeno regulací proudu vzduchu do důležitého místa vstřikování jak výše úrovňového sekundárního vzduchu, tak i níže úrovňového sekundárního vzduchu, kterou se reguluje stechiometrie lokálně uvnitř spodní části 32 pece 16. Za tímto účelem podle nej lepšího provedení vynálezu, které bude v dalším textu popsáno ve spojení s odkazy na obr. 7 a 8, je proud výše úrovňového sekundárního vzduchu a rovněž i níže úrovňového sekundárního vzduchu samostatně zeslabován před příslušným místem vstřikování tohoto sekundárního vzduchu do spodní části 32 pece 16. tj. podél okraje pece 16, čímž je provedena distribuce vzduchu sekundárního vzduchu do spodní části 32 pece 16. Tímto způsobem, tj. regulací lokální stechiometrie ve všech oblastech pece 16 parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem je tvorba oxidů dusíku NOX uvnitř této pece 16 omezena na minimum. Vzhledem k tomu, použitím způsobu omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem podle vynálezu, je možné dosáhnout úrovní emisí oxidů dusíku NOX, které jsou srovnatelné s úrovněmi emisí dosaženými v parních generátorech 12 s cirkulačním fluidním ložem,, ve kterých je použito pouze vertikální odstupňování spalování paliva a vzduchu, avšak jen v případě, že později uvedené parní generátory 12 jsou tvořeny parními generátory 12 s cirkulačním fluidním ložem opatřenými rovněž nekatalytickým zařízením pro omezení oxidů dusíku NOX. Za účelem získání úrovní emisí oxidů dusíku NOX dosažitelných v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, ve kterém byl použit způsob podle vynálezu, musí být v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, ve kterém není použit způsob podle vynálezu, tj. v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, ve kterém je použito pouze odstupňování spalování paliva a vzduchu ve vertikálním směru, použit
-12CZ 289775 B6 amoniak NH3 za účelem snížení úrovní emisí oxidů dusíku NOX pocházejících z později uvedeného prvního generátoru 12.
Za účelem omezení tvorby oxidů dusíku NOX na minimum uvnitř parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem je podstatné to, aby stechiometrie lokálně v zóně 1, tj. oblasti 66, a v zóně 3, tj. oblasti 70, byla v udržována, jak je to zřejmé z křivky 10 na obr. 1, uvnitř rozmezí mezi 70% stechiometrií a 90% stechiometrií. Tudíž ve shodě se způsobem omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem podle vynálezu je jak výše úrovňový sekundární vztah, tak i níže úrovňový sekundární vzduch převeden šikmo vzhledem k čelní stěně 32a spodní části 32 pece 16 za účelem zvýšení lokálních stechiometrií, např. lokálních stechiometrií v zóně 1, tj. oblasti 66, a v zóně 3, tj. oblasti 70, tak, aby byla uvnitř uvedeného rozmezí mezi 70% stechiometrií a 90% stechiometrií. Zvýšením lokálních stechiometrií v zóně 1 tj. oblasti 66, a zóně 3, tj. oblasti 70 je tvorba amoniaku NH3 omezena na minimum, a v důsledku toho je množství vytvořeného amoniaku NH3, který je následně oxidován na oxidy dusíku NOX, sníženo na minimum. Kromě toho omezení tvorby oxidů dusíku NOX na minium uvnitř parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem přináší rovněž další výhody vyplývající z použití vynálezu. Zejména bylo zjištěno, že v důsledku použití vynálezu je ztráta uhlíku C, tvorba těkavé organické složky a oxidu uhelnatého CO rovněž omezena na minimum kvůli vyššímu směšovacímu poměru mezi vzduchem a palivem, a že zachycení oxidů síry SOX je zlepšeno vzhledem k rychlejší oxidaci palivové síry na oxidy SOX.
Za účelem popisu způsobu omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem podle vynálezu je v tomto textu uveden ilustrativní příklad. Tento příklad vychází z následujícího předpokladu: 50 % z celkového množství vzduchu, který proudí do spodní části 32 pece 16 vstupuje do této spodní části 32 pece 16 jako fluidizační, tj. primární, vzduch skrze fluidizační roštový prostředek 24, 40 % z celkového množství vzduchu, který proudí do spodní části 32 pece 16 vstupuje pouze skrze čelní stěnu 32a jako níže úrovňový sekundární vzduch, zatímco zbývajících 10% z celkového množství vzduchu, který proudí do spodní části 32 pece 16, vstupuje jako výše úrovňový sekundární vzduch, přičemž 100 % paliva spáleného uvnitř pece 16 je spáleno na jedné polovině půdorysné plochy pece 16 nejblíže ke vstupům 56 palivových násypných žlabů 30 a celkový stechiometrický poměr uvnitř pece 16 je 1, 2, to znamená, že pec 16 má 20% přebytek vzduchu.
Na základě předcházejícího předpokladu je zóna 1, tj. oblast uvnitř spodní části 32 pece 16 označené vztahovou značkou 66, tvořena jednou polovinou fluidizačního, tj. primárního, vzduchu a veškerým níže úrovňovým sekundárním vzduchem, přičemž v této oblasti 66 je spáleno všechno palivo. Stechiometrie uvnitř zóny 1, tj. oblasti 66, je 70%. Zóna 3, tj. oblast uvnitř spodní části 32 pece 16 označená vztahovou značkou 70, je tvořena jednou polovinou výše úrovňového sekundárního vzduchu, rovněž i plyny a palivem, které proudí do této zóny 3 ze zóny 1, tj. oblasti 66. Stechiometrie lokálně uvnitř zóny 3, tj. oblasti 70, je 75 %. Konečně zóna 2, tj. oblast uvnitř spodní části 32 pece 16 označená vztahovou značkou 68 a zóna 4, tj. oblast uvnitř spodní části 32 pece 16 označená vztahovou značkou 72, jsou tvořeny v podstatě pouze vzduchem.
Z předcházejícího ilustrativního příkladu je dobře zřejmé, že v případě, že níže úrovňový sekundární vzduch, který by jinak proudil do spodní části 32 pece 16 skrze spodní stěnu 32b, je na místo toho přiváděn skrze čelní stěnu 32a jako níže úrovňový sekundární vzduch, potom stechiometrie lokálně uvnitř každé zóny 1 a 3 bude uvnitř žádoucího rozmezí mezi 70% stechiometrií a 90% stechiometrií, takže tvorba amoniaku NH3 uvnitř těchto zón 1 a 3 bude omezena na minimum, a v důsledku toho následná oxidace amoniaku NH3 na oxidy dusíku NOX bude rovněž omezena na minimum. V praxi způsob podle vynálezu zahrnuje mnoho kombinací vertikálního a horizontálního směrování sekundárního vzduchu, které mohou být použity za účelem omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem. Kromě toho v souladu se způsobem podle vynálezu tyto kombinace vertikálního a horizontálního směrování sekundárního vzduchu jsou uzpůsobeny k tomu, aby byly optimalizovány případ od
-13 CZ 289775 B6 případu na základě reaktivity paliva, které je spalováno v konkrétním parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, rovněž i na základě geometrických faktorů specifických pro konkrétní parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem, ve kterém je žádoucí použít způsob podle vynálezu za účelem omezení úrovní emisí oxidů dusíku NOX u tohoto parního generátoru 12.
Jak již to bylo výše uvedeno, bylo zjištěno, že omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem může být dále zlepšeno odstupňováním spalování paliva a vzduchu uvnitř parního generátoru 12 jak ve vertikálním tak i v horizontálním směru. Za tímto účelem je fluidizační, tj. primární vzduch přiváděn do spodní části 32 pece 16 skrze fluidizační roštový prostředek 24 za účelem poskytnutí vzduchu pro fluidizaci paliva, sorbentu a popele v peci 16. Spalovací, tj. sekundární, vzduch je přiveden do pece 16 jako níže úrovňový sekundární vzduch a výše úrovňový sekundární vzduch a výše úrovňový sekundární vzduch za účelem poskytnutí vzduchu, který je žádoucí pro správné spalování a pro regulaci tvorby oxidů dusíku NOX. Palivo je přiváděno do pece 16 skrze palivové násypné žlaby 30, které se nacházejí mezi místy vstřikování níže úrovňového sekundárního vzduchu a místy vstřikování výše úrovňového sekundárního vzduchu. Palivové násypné žlaby 30. místa vstřikování výše úrovňového sekundárního vzduchu a místa vstřikování níže úrovňového sekundárního vzduchu mohou být uspořádány, aniž by došlo k odchýlení od podstaty vynálezu, podél horizontální roviny na libovolné jedné stěně nebo na více stěnách, jakými mohou být např. čelní stěna 32a, zadní stěna 32b pece 16, apod.
V souladu se způsobem podle vynálezu za účelem omezení tvorby oxidů dusíku NOX na minimum v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, jakým je např. parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem zobrazený na přiložených výkresech této přihlášky. Výše úrovňový sekundární vzduch a níže úrovňový sekundární vzduch jsou regulovány jak ve vertikálním směru, tak i v horizontálním směru. Cílem této regulace je udržení lokální stechiometrie v rozmezí mezi 70% stechiometrií a 90% stechiometrií, tj. lokální stechiometrie, která v souladu s křivkou 10 na obr. 1 nevede k tvorbě amoniaku NH3 (případ nízké stechiometrie) nebo nevede k přímé tvorbě oxidů dusíku NOX (případ vysoké stechiometrie). Jak je to nejlépe zřejmé z odkazu na obr. 7 a 8, podle nejlepšího provedení vynálezu je uvedená regulace provedena usměrněním jak výše úrovňového sekundárního vzduchu tak i níže úrovňového sekundárního vzduchu použitím lokálních hradítek 74 resp. 76. Jak je to nejlépe zřejmé z obr. 8, za tímto účelem je výhodně použita množina uvedených lokálních hradítek 74 resp. 76, přičemž jedno lokální hradítko 74 je sdruženo s každým místem vstřikování výše úrovňového sekundárního vzduchu a jedno lokální hradítko 76 je sdruženo s každým místem vstřikování níže úrovňového sekundárního vzduchu. Tato lokální hradítka 74 a 76 jsou uzpůsobena ktomu, aby použitím těchto hradítek 74 a 76, tj. usměrněním proudu sekundárního vzduchu v důsledku jejich individuální polohy, mohla být stechiometrie uvnitř pece 16 regulována tak, aby byla uvnitř rozmezí mezi 70% stechiometrií a 90% stechiometrií, a tudíž mohla být omezena tvorba oxidů dusíku NOX v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem.
V následujícím textu jsou uvedeny výhody vynálezu vyplývající z použití způsobu omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem podle vynálezu. Odstupňováním spalování paliva a vzduchu v horizontální rovině, rovněž i ve vertikální rovině se produkuje nižší množství oxidů dusíku NOX než při usměrněném spalování pouze ve vertikální rovině. V důsledku toho není žádoucí použití selektivního nekatalytického zařízení pro omezení oxidů dusíku NOX, které by jinak bylo žádoucí v případě usměrnění spalování pouze ve vertikální rovině. V důsledku eliminace selektivního nekatalytického zařízení pro omezení oxidů dusíku NOX se investiční náklady u parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem sníží o náklady na pořízení tohoto zařízení a rovněž i jeho provozní náklady, které souvisejí s dodávkou amoniaku NH3 nebo močoviny jinak žádoucí pro použití selektivního nekatalytického zařízení pro omezení oxidů dusíku NOX. Kromě toho vyloučení potřeby použití buď amoniaku NH3, nebo močoviny vede k vyloučení dopravy nebo skladování nebezpečných chemikálií, tj. amoniaku
-14CZ 289775 B6
NH3 nebo močoviny, rovněž i k vyloučení úniku amoniaku NH3 z parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem a potenciální reakce amoniaku NH3 s chloridy nebo oxid sírový SO3 mající za následek zákal. Vzhledem k výše uvedenému při použití způsobu podle vynálezu nejsou žádoucí další zařízení týkající se parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, a tudíž nevzniknou dodatečné náklady.
Vzhledem k výše uvedenému předmětu vynálezu je nový a zlepšený způsob omezování emisí oxidů dusíku NOX pocházejících z parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem. Kromě toho předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezení emisí oxidů dusíku NOX pocházejících z parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, přičemž toto omezení emisí oxidů dusíku NOX pocházejících z parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem je provedeno omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem. Rovněž předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, jehož použití odstraňuje nutnost opatřit parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem selektivním nekatalytickým zařízením pro omezení oxidů dusíku NOX. Mimoto předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, jehož použití vylučuje nutnost vstřikování buď amoniaku NH3, nebo močoviny do parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem za účelem omezení oxidů dusíku NOX pocházejících z parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem. Kromě toho předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezení tvory oxidů dusíku NOX v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, který není nevýhodně charakterizován skutečností, že při jeho použití dochází k úniku amoniaku NH3 z parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, poněvadž použití tohoto způsobu vylučuje nutnost vstřikování amoniaku NH3 nebo močoviny do parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem z místa, ve kterém by jinak docházelo k úniku amoniaku NH3. Navíc předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, který není nevýhodně charakterizován skutečností, že při jeho použití dochází ke kontaminaci popílku pocházejícího ze spalování v tomto parním generátoru 12 amoniakem NH3 nebo močovinou, poněvadž použití tohoto způsobu vylučuje nutnost vstřikování buď amoniaku NH3, nebo močoviny do parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem z místa, ve kterém by jinak vznikl zdroj kontaminace. Mimoto předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, který má za následek jednodušší konstrukci tohoto parního generátoru 12 a jeho jednodušší provoz, poněvadž použití tohoto způsobu vylučuje nutnost opatřit parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem libovolným dalším prostředkem, který by jinak byl žádoucí za účelem omezení oxidů dusíku NOX pocházejících z parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem na stejnou hodnotu dosaženou při způsobu podle vynálezu. Kromě toho předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezení oxidů dusíku NOX v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, který způsobuje snížení nákladů na pořízení tohoto parního generátoru 12 a nákladů na jeho provoz, poněvadž použití tohoto způsobu vylučuje nutnost opatřit parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem libovolným dalším prostředkem, který by jinak byl žádoucí za účelem omezení oxidů dusíku NOX pocházejících z parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem na stejnou hodnotu dosaženou při způsobu podle vynálezu. Konečně předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezení tvorby oxidů dusíku NOX v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem, který je vhodný pro použití v nových parních generátorech 12 s cirkulačním fluidním ložem a rovněž je vhodný pro použití v již existujících parních generátorech 12 s cirkulačním fluidním ložem.
Zatímco v předcházejícím textu bylo popsáno výhodné provedení vynálezu, je nutné si uvědomit, že další modifikace tohoto provedení, která spadají do rozsahu vynálezu vymezeného přiloženými patentovými nároky, budou zřejmé odborníkovy v daném oboru.

Claims (9)

1. Způsob omezení tvorby oxidů dusíku v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, spočívá vtom, že se použije parní generátoru (12) s cirkulačním fluidním ložem, zahrnující pec (16) mající spodní část (32) palivo se vstřikuje do spodní části (32) pece (16) ve vstřikovacích palivových místech z množiny vstřikovacích palivových míst, fluidizační vzduch se vstřikuje do spodní části (32) pece (16) ve vstřikovacích fluidizačních místech z množiny vstřikovacích fluidizačních míst k fluidizaci paliva, sekundární vzduch se vstřikuje do spodní části (32) pece (16) ve vstřikovacích sekundárních místech z množiny vstřikovacích sekundárních míst přilehlých k příslušným vstřikovacím palivovým místům, vyznačený tím, že spodní část (32) pece (16) zahrnuje množinu diskrétních horizontálně probíhajících lokálních zón, z nichž každá je definována jedním vstřikovacím palivovým místem z množiny vstřikovacích palivových míst a příslušným jedním vstřikovacím sekundárním místem z množiny vstřikovacích sekundárních míst, kde se proud sekundárního vzduchu, vstřikovaného do spodní části (32) pece (16), reguluje v jak horizontální rovině, tak i ve vertikální rovině k udržení stechiometrie uvnitř každé zóny z množiny diskrétních horizontálně probíhajících lokálních zón v rozmezí mezi 70% stechiometrií a 90% stechiometrií.
2. Způsob podle nároku 1,vyznačený tím, že proud sekundárního vzduchu se ve všech diskrétních horizontálně probíhajících lokálních zónách vstřikuje z každého jednoho vstřikovacího sekundárního místa z množiny vstřikovacích sekundárních míst nacházejících se pod příslušným jedním vstřikovacím palivovým místem z množiny vstřikovacích palivových míst.
3. Způsob podle nároku 1,vyznačený tím, že proud sekundárního vzduchu se ve všech diskrétních horizontálně probíhajících lokálních zónách vstřikuje z každého jednoho vstřikovacího sekundárního místa z množiny sekundárních míst nacházejícího se nad příslušným jedním vstřikovacím palivovým místem z množiny vstřikovacích palivových míst.
4. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že část proudu sekundárního vzduchu se vstřikuje z některých vstřikovacích sekundárních míst z množiny vstřikovacích sekundárních míst v některých diskrétních horizontálně probíhajících lokálních zónách se nacházejících pod příslušnými vstřikovacími palivovými místy z množiny vstřikovacích palivových míst a zbývající část proudu sekundárního vzduchu se vstřikuje z vstřikovacích sekundárních míst z množiny vstřikovacích sekundárních míst ve zbývajících diskrétních horizontálně probíhajících lokálních zónách se nacházejících nad příslušnými vstřikovacími palivovými místy z množiny vstřikovacích palivových míst.
5. Způsob podle nároku 4, vyznačený tím, že proud sekundárního vzduchu vstřikovaného do spodní části (32) pece (16) se reguluje hradítky (74, 76).
6. Způsob podle nároku 4, vyznačený tím, že proud sekundárního vzduchu vstřikovaného do spodní části (32) pece (16) ve vstřikovacích sekundárních místech z množiny vstřikovacích sekundárních míst se reguluje hradítko (76) z množiny hradítek (76), z nichž každé jedno hradítko (76) je uspořádáno před každým jedním příslušným vstřikovacím sekundárním místem z množiny vstřikovacích sekundárních míst nacházejících se v příslušné diskrétní horizontálně probíhající lokální zóně pod příslušným jedním vstřikovacím palivovým místem z množiny vstřikovacích palivových míst.
-16CZ 289775 B6
7. Způsob podle nároku 4, vyznačený tím, že proud sekundárního vzduchu vstřikovaného do spodní části (32) pece (16) se reguluje hradítky (74) z množiny hradítek (74), z nichž každé jedno hradítko (74) je uspořádáno před každým jedním vstřikovacím sekundárním
5 místem z množiny vstřikovacích sekundárních míst nacházejících se v příslušné diskrétní horizontálně probíhající lokální zóně nad příslušným jedním vstřikovacím palivovým místem z množiny vstřikovacích palivových míst.
8. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že fluidizační vzduch se do spodní části
10 (32) pece (16) vstřikuje skrze fluidizační roštový prostředek (24) uspořádaný ve spodní části (32) pece (16).
CZ19973485A 1995-05-05 1996-04-15 Způsob omezení tvorby oxidů dusíku v parním generátoru s cirkulačním fluidním loľem CZ289775B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/435,707 US5660125A (en) 1995-05-05 1995-05-05 Circulating fluid bed steam generator NOx control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ348597A3 CZ348597A3 (cs) 1998-03-18
CZ289775B6 true CZ289775B6 (cs) 2002-04-17

Family

ID=23729507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19973485A CZ289775B6 (cs) 1995-05-05 1996-04-15 Způsob omezení tvorby oxidů dusíku v parním generátoru s cirkulačním fluidním loľem

Country Status (13)

Country Link
US (1) US5660125A (cs)
EP (1) EP0824649B1 (cs)
KR (1) KR100252142B1 (cs)
CN (1) CN1135318C (cs)
AT (1) ATE204065T1 (cs)
AU (1) AU702441B2 (cs)
CA (1) CA2220144C (cs)
CZ (1) CZ289775B6 (cs)
DE (1) DE69614379T2 (cs)
ES (1) ES2162045T3 (cs)
PL (1) PL323133A1 (cs)
RO (1) RO119327B1 (cs)
WO (1) WO1996035080A1 (cs)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE228225T1 (de) * 1996-12-30 2002-12-15 Alstom Power Inc Verfahren zur kontrolle von stickoxiden bei einem dampferzeuger mit zirkulierender wirbelschicht
CN1582105B (zh) 2003-08-04 2010-05-26 三星电子株式会社 显示装置及其方法
FI20055063A (fi) * 2005-02-11 2006-08-12 Kvaerner Power Oy Menetelmä kerrosleijukattilan typenoksidipäästöjen vähentämiseksi ja kerrosleijukattilan ilmanjakojärjestelmä
FI123853B (fi) * 2009-03-06 2013-11-15 Metso Power Oy Menetelmä typenoksidipäästöjen vähentämiseksi happipoltossa
US20100316964A1 (en) * 2009-06-11 2010-12-16 Alstom Technology Ltd Solids flow meter for integrated boiler control system
FI125496B (fi) * 2009-08-17 2015-10-30 Valmet Technologies Oy Menetelmä ja järjestely palamisolosuhteiden optimoimiseksi leijukerroskattilassa
KR102084795B1 (ko) * 2013-09-16 2020-04-14 한국전력공사 순산소 순환 유동층 보일러
EP3781867A4 (en) * 2018-04-16 2022-01-26 Tigercat Industries Inc. PORTABLE COMBUSTION/PYROLYSIS SYSTEM WITH FIRST AND SECOND AIR SOURCE
CN109506230A (zh) * 2018-12-18 2019-03-22 哈尔滨红光锅炉总厂有限责任公司 环保节能型生物质循环流化床锅炉
CN112413573B (zh) * 2019-08-21 2022-12-27 中国科学院工程热物理研究所 一种循环流化床富氧燃烧系统及富氧燃烧方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3640377A1 (de) * 1986-11-26 1988-06-09 Steinmueller Gmbh L & C Verfahren zur verbrennung von kohlenstoffhaltigen materialien in einem wirbelschichtreaktor und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
JP2637449B2 (ja) * 1988-01-12 1997-08-06 三菱重工業株式会社 流動床燃焼方法
SE468364B (sv) * 1990-04-30 1992-12-21 Abb Stal Ab Saett foer kylning av stoft som avskiljts fraan roekgaserna fraan en pfbc-anlaeggning
US5193490A (en) * 1991-09-03 1993-03-16 The Babcock & Wilcox Company Cyclonic mixing and combustion chamber for circulating fluidized bed boilers
US5239945A (en) * 1991-11-13 1993-08-31 Tampella Power Corporation Apparatus to reduce or eliminate combustor perimeter wall erosion in fluidized bed boilers or reactors
DE4201831A1 (de) * 1992-01-24 1993-07-29 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur entsorgung von reststoffen, die fluor- und zyanidhaltige verbindungen enthalten
FR2690512B1 (fr) * 1992-04-27 1994-09-09 Stein Industrie Réacteur à lit fluidisé circulant comportant des échangeurs extérieurs alimentés par la recirculation interne.
US5345883A (en) * 1992-12-31 1994-09-13 Combustion Engineering, Inc. Reactivation of sorbent in a fluid bed boiler

Also Published As

Publication number Publication date
ATE204065T1 (de) 2001-08-15
EP0824649B1 (en) 2001-08-08
DE69614379T2 (de) 2002-05-23
AU5391196A (en) 1996-11-21
EP0824649A1 (en) 1998-02-25
AU702441B2 (en) 1999-02-18
CA2220144A1 (en) 1996-11-07
CN1135318C (zh) 2004-01-21
PL323133A1 (en) 1998-03-16
DE69614379D1 (de) 2001-09-13
CZ348597A3 (cs) 1998-03-18
RO119327B1 (ro) 2004-07-30
CA2220144C (en) 2001-07-24
US5660125A (en) 1997-08-26
CN1189885A (zh) 1998-08-05
WO1996035080A1 (en) 1996-11-07
ES2162045T3 (es) 2001-12-16
KR19990008321A (ko) 1999-01-25
KR100252142B1 (ko) 2000-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2186369C (en) A method of purifying gases containing nitrogen oxides and an apparatus for purifying gases in a steam generation boiler
EP1287290B1 (en) Low nitrogen oxides emissions using three stages of fuel oxidation and in-situ furnace flue gas recirculation
US5156099A (en) Composite recycling type fluidized bed boiler
JPS5843644B2 (ja) 多段流動層式燃焼方法およびそれを実施する多段流動層式燃焼炉
CA2080698C (en) Method and apparatus for reducing emissions of n-o when burning nitrogen-containing fuels in fluidized bed reactors
CZ289775B6 (cs) Způsob omezení tvorby oxidů dusíku v parním generátoru s cirkulačním fluidním loľem
CA1169710A (en) Apparatus and method for reduction of no.sub.x emissions from a fluid bed combustion system through staged combustion
EP0770198A1 (en) Combustion method
US5190451A (en) Emission control fluid bed reactor
JPH0610526B2 (ja) 流動床燃焼方法及び装置
EP0431163B1 (en) Composite circulation fluidized bed boiler
EP0851173B1 (en) A method of controlling nitrous oxide in circulating fluidized bed steam generators
CZ33150U1 (cs) Kotel s bublinkovou fluidní vrstvou pro efektivní redukci emisí NOx
FI126253B (en) Method for reducing nitrogen oxide emissions in a bubbling fluidised bed boiler and a bubbling fluidised bed boiler
WO2020009736A1 (en) Systems and methods for controlling bed agglomeration in fluidized-bed boilers
Leckner Influence of air supply on the emissions of NO and N2O from a circulating fluidized bed boiler
WO2002090829A1 (en) Method and arrangement for reducing nitrogen oxide emissions froma fluidized bed combustion
KR20190035893A (ko) 탄소질 연료의 유동층 연소
EP3054214A1 (en) Method for feeding air to a fluidized bed boiler, a fluidized bed boiler and fuel feeding means for a fluidized bed boiler
JPS6329104A (ja) 流動床燃焼法
JPS5814940A (ja) 原料粉末用仮焼炉への燃料および燃焼用抽気の導入方法並びに装置
JPH08257350A (ja) キルン排ガス中のNOx低減方法及びその装置
JPS5811522B2 (ja) 流動床燃焼装置
GB2104796A (en) Reduction of NOx emission from fluidized bed combustion systems
Oakes et al. Reducing N2O emissions when burning nitrogen-containing fuels in fluidized bed reactors

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20040415