CZ348597A3 - Způsob omezení tvorby oxidů dusíku v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem - Google Patents

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

Info

Publication number
CZ348597A3
CZ348597A3 CZ973485A CZ348597A CZ348597A3 CZ 348597 A3 CZ348597 A3 CZ 348597A3 CZ 973485 A CZ973485 A CZ 973485A CZ 348597 A CZ348597 A CZ 348597A CZ 348597 A3 CZ348597 A3 CZ 348597A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
fluidized bed
steam generator
circulating fluidized
furnace
fuel
Prior art date
Application number
CZ973485A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ289775B6 (cs
Inventor
Michael C. Tanca
Original Assignee
Abb 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 Abb Alstom Power Inc. filed Critical Abb 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)

Description

Omezení tvorby oxidu dusíku v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem
Oblast techniky
Vynález se týká parních generátoru s cirkulačním fluidním ložem a způsobu omezení tvorby NOX v těchto generátorech.
V oblasti dosavadního stavu techniky je dobře známé vertikální odstupňování směšování paliva a vzduchu ve fluidním loži. Jak je to uvedeno v patentovém dokumentu US 4,165,717 publikovaným pod názvem Process For Burning Carbonaceous Materials, do fluidního lože svislého reaktoru je přiváděn uhelný materiál. Tento uhelný materiál je fluidizován ve fluidním loži primárním fludizačním 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 fludního 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 v jedné 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 úrovní, 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 * 9 tvorba oxidu dusíku je omezena na hodnoty pod 100 ppm.
Jak to bylo naznačeno v předcházejícím textu, tvorba NOX muže být omezena vertikálním odstupňováním směšování paliva a vzduchu. Při tomto způsobu omezování tvorby N0x 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 v redukující zóně pro vytváření 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 CO a zcela zoxidovaného S02 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 v tom, že při tomto 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 doposud za účelem zlepšení míry omezení emisí N0x pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, která je dosažitelná vertikálním odstupňováním směšování paliva a vzduchu uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, byly podle dosavadní praxe parní generátory s cirkulačním fluidním ložem opatřeny dalším prostředkem určeným k odstranění oxidů dusíku 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 N0x nebo emisí N20 pocházejících z jednotky fluidního lože. Tak např. jedno takové řešení týkající se problému omezení emisí N0x pocházejících z jednotky fluidního lože je uvedeno v patentovém dokumentu US 4,880,378 publikovaném pod názvem Combustion Plant With A Device For Reducing Nitrogen Oxides In Flue Gases. Jak je to uvedeno v tomto patentovém dokumentu, jednotka fluidního lože je opatřena prostředkem pro omezení oxidů dusíku 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 zařízení ve směru proudění kouřových plynů.
Další řešení z oblasti dosavadního stavu techniky, které se týká problému omezení emisí N0x pocházejících z jednotky fluidního lože, je uvedeno v patentovém dokumentu US 5,382,418 publikovaném pod názvem Process For Removing Pollutants From Combustion Exhaust Gases. V tomto patentovém dokumentu je popsán způsob odstranění oxidů dusíku z kouřových plynů, které jsou produkovány v důsledku spalování uhlí, plynu nebo palivového oleje. Při tomto způsobu je do kouřových plynů přimíšen absorbent obsahující NH3 a granulovaný denitrační katalyzátor. Tento absorbent obsahující kouřoví plyny je potom veden do fluidního lože, ve kterém kouřové plyny reagují s absorbentem za účelem odstranění N0x z těchto plynů.
Ještě další řešení z oblasti dosavadního stavu techniky, které se týká problému omezení emisí N0x pocházejících z jednotky fluidního lože, je uvedeno v patentovém dokumentu US 5,178,101 publikovaném pod názvem Low NOX Combustion Process And Systém. V tomto dokumentu je popsán způsob současného omezování emisí NOX a N2O a systém k provádění tohoto dokumentu, proud způsobu.
Jak je to uvedeno v tomto 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 N0x a N20, avšak je nižší vzhledem k množství spalitelného podílu, v důsledku čehož jsou N0x a N2 nejprve oxidovány na N02 a nato je N02 redukován přebytkem spalitelného podílu.
Ještě další řešení z oblasti dosavadního stavu techniky týkající se problému omezení emisí N20 je uvedeno v patentovém dokumentu US 5,048,432 publikovaného pod názvem Process And Apparatus For The Thermal Decomposition Of Nitrous Oxide. Jak je to uvedeno v tomto patentovém dokumentu N2O je tepelně rozložen zvýšením teploty spalin obsahující N2O na alespoň přibližně 927°C. Tyto spaliny obsahující 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 N2O je výhodně provedeno pomocí ohřívacího prostředku uspořádaného v proudové dráze spalin 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-A-5 345 883 je uveden (viz. zejména sloupec 2, řádek 11 až 25 a obr. 1) způsob omezení tvorby NOX v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, který zahrnuje následující stupně: poskytnutí parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem zahrnující pec, která má dolní část, vstřikování paliva, které má být spáleno uvnitř dolní části pece, do dolní části pece při prvém místě (12) dolní části pece, vstřikování fluidizačního vzduchu do dolní části pece při druhém místě (16) dolní části pece za účelem fluidizace paliva, vstřikování níže úrovňového sekundárního vzduchu do dolní části pece při třetím místě (20) dolní části pece za účelem jeho použití při hoření paliva a vstřikování výše úrovňového sekundárního vzduchu do dolní části pece při čtvrtém místě (22) dolní části pece za
SUBSTITUTE SHEET
5a účelem jeho použití při hoření paliva.
V dokumentu EP-A-0 553 511 je uvedeno, že stechiometrický poměr dolní části pece je udržován uvnitř rozmezí mezi 0,7 a 0,9 (viz. zejména str. 4, řádek 26 až 43 a obr. 1), a to údajně kdekoliv v dolní části pece.
V dokumentu WO-A-8 804 010 je uvedeno vstřikování níže úrovňového sekundárního vzduchu do dolní části pece při množině vstřikovacích bodů, rovněž i vstřikování výše úrovňového sekundárního vzduchu do dolní části pece při množině vstřikovacích bodů (viz. zejména obr. 1 a popis obr. 1) ·
Ačkoliv bylo prokázáno, že způsoby omezení emisí obsahující dusík pocházející z jednotky fluidního lože uvedené v patentových dokumentech, na které byly v předcházejícím textu dělány odkazy, jsou účinné pro dosažení vytčeních cílů, nicméně z dosavadního stavu techniky je zřejmá potřeba dalšího zlepšení uvedeného omezení emisí obsahující dusík. Z dosavadního stavu techniky je zejména zřejmá potřeba nového a zlepšeného způsobu omezení emisí obsahující dusík pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, a potřeba nového a zlepšeného způsobu omezení oxidu dusíku pocházejících z parního generátoru 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
ISUBSTITUTE SHEEt| pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem provedené odstraněním oxidu dusíku potom, co oxidy dusíku byly uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem vytvořeny, byl by účinný pro omezení emisí oxidu dusíku pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem provedené omezením tvorby oxidů dusíku uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, takže poněvadž oxidy dusíku nejsou v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem vytvořeny, je vyloučena potřeba jejich odstranění.
Vzhledem k výše uvedenému z dosavadního stavu techniky je zřejmá potřeba nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby N0x v parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem, který by byl charakterizován z několika hledisek. Jeden znak tohoto nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby N0x v parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem by spočíval v tom, že při- tomto způsobu by nebylo žádoucí omezení emisí N0x pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem provedené odstraněním oxidů dusíku z těchto emisí, poněvadž tento způsob by byl účinný pro zamezení tvorby oxidů dusíku uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, které by jinak musely být odstraněny. Druhý znak uvedeného nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby N0x 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 pocházejících z tohoto parního generátoru, poněvadž tento způsob by byl účinný pro zamezení tvorby oxidů dusíku uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, které by jinak musely být odstraněny použitím uvedeného selektivního nekatalytického zařízení pro omezení N0x. Třetí znak uvedeného nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby N0x 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 r -
selektivním katalytickým zařízením pro omezení oxidu dusíku pocházejících z tohoto parního generátoru, poněvadž tento způsob by byl účinný pro zamezení tvorby oxidů dusíku uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, které by jinak musely být odstraněny použitím uvedeného selektivního katalytického zařízení pro omezení N0x. Čtvrtý znak uvedeného nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby N0x v parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem by spočíval v tom, že by nebylo žádoucí vstřikování amoniaku do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem za účelem omezení oxidů dusíku pocházejících z tohoto parního generátoru, poněvadž uvedený způsob by byl účinný pro zamezení tvorby oxidů dusíku uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, které by jinak musely být odstraněny uvedeným vstřikováním amoniaku. Pátý znak nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby N0x v parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem by spočíval v tom, že při tomto způsobu by nebylo žádoucí vstřikování močoviny do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem za účelem omezení tvorby oxidů dusíku pocházejících z tohoto parního generátoru, poněvadž uvedený způsob by byl účinný pro zamezení tvorby oxidů dusíku 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 N0x v parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem by spočíval v tom, 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 dusíků pocházejících z tohoto parního generátoru, poněvadž uvedený způsob by byl účinný pro zamezení tvorby oxidů dusíku uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, které by jinak musely být odstraněny použitím uvedeného dalšího prostředku. Sedmý znak uvedeného nového a zlepšeného způsobu omezení tvorby N0x 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 opatřit dalším prostředkem pro omezení oxidu dusíků pocházejících z tohoto parního generátoru, poněvadž uvedený způsob by byl účinný pro zamezení tvorby oxidů dusíku 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 N0x 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 N0x 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 N0x pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem.
Dalším cílem vynálezu je poskytnout nový a zlepšený způsob omezení emisí N0x pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, přičemž toto omezení emisí N0x pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem je provedeno omezením tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem.
Dalším cílem vynálezu je poskytnout nový a zlepšený způsob omezení tvorby N0x 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 N0x.
r · ·
Dalším cílem vynálezu je poskytnout nový a zlepšený způsob omezení tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, při jehož použití je vyloučena nutnost opatřit parní generátor s cirkulačním fluidním ložem selektivním katalytickým zařízením pro omezení N0x.
Dalším cílem vynálezu je poskytnout nový a zlepšený způsob omezení tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, buď amoniaku cirkulačním jehož použití nebo močoviny fluidním ložem vylučuje nutnost vstřikování do za pocházej ících ložem.
z parního generátoru parního generátoru s účelem omezení N0x s cirkulačním fluidním
Dalším cílem vynálezu je poskytnout nový a zlepšený způsob omezení tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, který není nevýhodně charakterizován skutečností, že jeho použití způsobuje únik amoniaku s parního generátoru s cirkulační fluidním ložem, poněvadž použití tohoto způsobu vylučuje nutnost vstřikování bud' amoniaku nebo močoviny do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem z místa, ve kterém by docházelo k úniku amoniaku.
Dalším cílem vynálezu je poskytnout nový a zlepšený způsob omezení tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, který není nevýhodně charakterizován skutečností, že jeho použití způsobuje kontaminaci popílku pocházejícího z uvedeného parního generátoru amoniakem nebo močovinou, poněvadž použití tohoto způsobu vylučuje nutnost vstřikování buď amoniaku 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 N0x 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 NOX pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem ve stejném rozsahu.
Dalším cílem vynálezu je poskytnout nový a zlepšený způsob omezení tvorby N0x 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 NOX pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem ve stejném rozsahu.
Dalším cílem vynálezu je poskytnout nový a zlepšený způsob omezení tvorby N0x 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
V souladu s vynálezem je poskytnut způsob omezení emisí N0x pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, přičemž omezení emisí N0x pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem je provedeno omezením tvorby NOX v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem. Za tímto účelem v souladu se způsobem omezení tvorby NOX v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem je omezení tvorby NOX provedeno odstupňováním hoření paliva a vzduchu uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, a to jak ve vertikálním tak i v horizontálním směru. Primární vzduch, tj. fluidizační vzduch, je přiveden do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem skrze patrový rošt. Funkcí primárního vzduchu, tj . fluidizačního vzduchu, je fluidizace paliva, sorbentu a popele uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem. Kromě primárního vzduchu, tj. fluidizačního vzduchu, je do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem přiváděn rovněž spalovací vzduch, a to jako níže úrovňový sekundární vzduch a výše úrovňový sekundární vzduch, za účelem poskytnutí vzduchu žádoucího pro správné hoření paliva uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, a rovněž i regulace N0x. Palivo vstupuje do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem jedním nebo více palivovými násypnými žlaby, které jsou uspořádány z hlediska vertikálního směru mezi místy, při kterých do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem proudí níže úrovňový sekundární vzduch a výše úrovňový sekundární vzduch. Za účelem omezení tvorby N0x uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem jak proud níže úrovňového sekundárního vzduchu tak i proud výše úrovňového sekundárního vzduchu je regulován v jak vertikálním tak i v horizontálním směru v případě, že je přiveden do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem. Tato regulace jak proudu níže úrovňového sekundárního vzduchu tak i proudu výše úrovňového sekundárního vzduchu v jak vertikálním směru tak i horizontálním směru je provedena za účelem omezení tvorby N0x na minimum udržením lokálních stechiometriích uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, které nevedou k tvorbě amoniaku, jak je tomu u nízkých stechiometriích, nebo které nevedou k přímé tvorbě N0x, jak je tomu u vysokých stechiometriích. V souladu se způsobem podle vynálezu proud níže úrovňového sekundárního vzduchu rovněž i proud výše úrovňového sekundárního vzduchu je usměrňován v horizontální rovině rovněž i ve vertikální rovině za účelem regulace stechiometrie lokálně uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem. Kromě toho v souladu se způsobem podle vynálezu je toto usměrnění proudu * · « níže úrovňového sekundárního vzduchu a proudu výše úrovňového sekundárního vzduchu provedeno použitím lokálních hradítek, které jsou vhodně uspořádána v přívodních potrubí, kterými je do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem přiváděn níže úrovňový sekundární vzduch resp. výše úrovňový sekundární vzduch. Vzhledem k výše uvedenému v případě, že stechiometrie uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem muže být lokálně regulována tak, aby byla uvnitř rozmezí mezi přibližně 70% stechiometrii a 90% stechiometrii, potom celková tvorba N0x uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem může být udržována na minimální hodnotě.
Stručný popis obrázků
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 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 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 N0x uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem podle vynálezu, 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 N0x 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 N0x 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 N0x 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. 7 schématicky zobrazuje systém dodávky vzduchu, kterým je opatřen parní generátor s cirkulačním fluidním ložem v případě, že je použit způsob omezení tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem podle vynálezu a obr. 8 schématicky zobrazuje půdorysný pohled na systém dodávky vzduchu, který je zobrazen na obr. 7, a kterým je opatřen parní generátor s cirkulačním fluidním ložem v případě, že je použit způsob omezení tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Jak to již bylo uvedeno, obr. 1 znázorňuje vliv stechiometrie na tvorbu N0x uvnitř typického parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem. Závislost tvorby N0x na stechiometrii je graficky vyjádřena křivkou 10.. Jak je to zřejmé z tohoto obrázku, množství N0x se zvyšuje při nižší než 70% stechiometrii. To je vzhledem ke skutečnosti, že v případě velmi nízké hodnotě stechiometrie, tj. při substechiometrii, je produkován amoniak. V případě, že se podmínky, za kterých uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem dochází k hoření, stanou lokálně příliš substechiometrické, tj. začne docházet k nižší než 70% stechiometrii, potom se amoniak tvoří z dusíku během spalování paliva. Tento amoniak potom snadno oxiduje na NOX v horní oblasti parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem v důsledku přítomnosti spalovacího vzduchu, tj . sekundárního vzduchu, který je přiváděn do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem.
Na druhé straně v případě, že podmínky, při kterých uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem dochází k hoření, jsou lokálně takové, že začne docházet k vyšší než 90% stechiometrii, potom se množství produkovaného NOX znova začne zvyšovat v důsledku rychlé oxidace dusíku v palivu. Jak je to zřetelné z obr. 1, křivka 10 je v podstatě plochá v rozmezí mezi přibližně 70% stechiometrii a přibližně 90% stechiometrii, a množství produkovaného NOX má nejnižší hodnoty uvnitř rozmezí mezi přibližně 70% stechiometrii a přibližně 90% stechiometrii. Tudíž z obr. 1 je zřejmé, že za účelem minimalizace jak oxidace amoniaku tak i přímé oxidace dusíku musí být stechiometrie lokálně uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem udržována uvnitř rozmezí mezi přibližně 70% stechiometrii a přibližně 90% stechiometrii za účelem provedení spalování paliva uvnitř uvedeného parního generátoru. Jak je možné odvodit z průběhu křivky 10., rozmezí lokální stechiometrie, tj . rozmezí mezi přibližně 70% stechiometrii a přibližně 90% stechiometrii, zajišfuje maximální produkci N2 a s tím související minimální produkci NOX z hoření paliva v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem.
Jak to již bylo výše uvedeno, obr. 2 zobrazuje parní generátor s cirkulačním fluidním ložem, který je obecně označen referenční značkou 12., přičemž v tomto typu parního generátoru je možné provést způsob, podle vynálezu, omezení tvorby N0x. Za účelem popisu tohoto parního generátoru předpokládá se, že parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem zahrnuje množinu komponent. Vzhledem k tomu parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem, jak je zobrazen na obr. 2, zahrnuje prostředek pro přivádění paliva označený obecně vztahovou značkou 14 , pec označenou obecně vztahovou značkou 16., cyklón označený obecně vztahovou značkou 18, prostředek pro navrácení popílku označený obecně vztahovou značkou 20., prostředek pro dodávku vzduchu označený obecně vztahovou značkou 22., fluidizační roštový prostředek označený obecně vztahovou značkou 24 a prostředek pro odstraňování popela označený obecně vztahovou značkou 26.
Uvedený 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, přičemž každý z nich je kvůli jednoduché identifikaci označen stejnou vztahovou značkou, tzn. vztahovou značkou 30. Z těchto palivových násypných žlabů 30 je potom palivo vedeno do vnitřku pece 16 parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem.
Uvnitř spodní části, označené na obr. 2 vztahovou značkou 32, uvedené pece 16 je spalováno palivo, které je do této části přivedeno z uvedených palivových násypných žlabů 30, jak to bude podrobněji popsáno v dalším textu. Plyny, které vznikají v důsledku spalování paliva uvnitř spodní • · ♦ části pece 16., stoupají nahoru, přičemž procházejí horní částí, označenou na obr. 2 vztahovou značkou 34., pece 16 a nakonec z této pece vystupují, jak je to na obr. 2 označeno vztahovou značkou 36, načež vstupují do cyklónu 18 . V případě vzestupného proudu těchto plynů uvnitř pece, tyto plyny známým způsobem předávají část tepla spojeného s těmito plyny. Vzhledem k tomu je alespoň část vrchní 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 tímto způsobem přeměněna na páru.
Uvedený cyklón je uzpůsoben 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 větší 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 označený na obr. 2 vztahovou značkou 3.8, zatímco pevné částice, jejichž velikost je větší než předem stanovená velikost a které byly odděleny od horkých plynů během průchodu horkých plynu skrze cyklón .18, vystupují z cyklónu 18 skrze jeho výstup označený na obr. 2 vztahovou značkou 40.
Uvedené pevné částice, které vystupují z cyklónu 18. skrze jeho výstup 40 jsou potom prostředkem 20 pro navrácení popílku znovu navráceny do dolní části 32 pece .16.. Podle zobrazeného provedení vynálezu je prostředek 20 pro navrácení popílku znázorněn tak, jako by zahrnoval pánvový uzávěr.
*
Vzhledem k tomu prostředek 20 pro navrácení popílku zahrnuje dolú-vybíhající patu, označenou vztahovou značkou 42, jejíž jeden konec je proudově spojen s výstupem cyklónu 18, pánvový uzávěr, označený vztahovou značkou 44, který je proudově spojen s druhým koncem dolú-vybíhaj ící paty 42., a dolu-vybíhájící koleno, označené vztahovou značkou 46, které má jeden konec proudově spojený s pánvovým uzávěrem 44 a druhý konec proudově spojený s dolní částí 32 pece 16. Provoz prostředku 20 pro navrácení popílku probíhá následujícím způsobem. Pevně částice potom, co vystoupily z cyklónu 18 skrze výstup £0, vstupují do dolů-vybíhající paty 42 a proudí skrze tuto patu do pánvového uzávěru 44 . Z pánvového uzávěru 44 pevné částice vstupují do dolů-vybíhajícího kolena 46 a nato proudí skrze toto koleno do dolní části 3 2 pece 16. Pánvový uzávěr 44 známým způsobem reguluje proud pevných částic z dolů-vybíhající paty 46 do dolú-vybíhajícího kolena 46, a tím rovněž regulují proud, tj . množství tuhých částic, které jsou znovu vráceny z cyklónu 18 do dolní části 32 pece 16 .
Poněvadž systém dodávky vzduchu je nutnou součástí parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem pro provádění způsobu omezování tvorby NOX uvnitř tohoto parního generátoru, 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 je taková, aby tento prostředek 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 určen k tomu, aby vzduchu, rovněž i sekundárního, zobrazen) označeným proudově vzduchu označeného zdroj dodávky pracoval jako jako zdroj vzduchu.
vzduchu zdroj dodávky
Vhodný zdroj dodávky vzduchu spojen s obecně j e proudově potrubím spalovacího, na obr.
spoj en s (není zobrazen) je dodávky primárního spalovacího, tj.
(není potrubím primárního vzduchu vztahovou značkou 48., a je tj . sekundárního, na obr. 2 obecně vztahovou značkou 50.
Potrubí 48 primárního vzduchu je určeno k tomu, aby přivádělo vzduch ze zdroje dodávky tohoto vzduchu (není zobrazen) do f luidizačního roštového prostředku 24., ze kterého je konvenčním způsobem tento vzduch vstřikován ve formě primárního, tj. fluidizačního, vzduchu do dolní části 32 pece 16. Za tímto účelem potrubí 48 primárního vzduchu v souladu s jeho vyobrazením na obr. 2 zahrnuje první a druhou horizontálně probíhající část označenou vztahovou značkou 48a resp. 48b, dolu vybíhající část, označenou vztahovou značkou 48c, která vzájemně proudově spojuje první horizontálně probíhající část 48a s druhou horizontálně probíhající částí 48b, a nahoru vybíhající část, označenou vztahovou značkou 48d, která vzájemně proudově spojuje druhou horizontálně probíhající část 48b s fludizačním roštovým prostředkem 24.
Pokud jde o potrubí 50 sekundárního vzduchu, je toto potrubí určeno k tomu, aby přivádělo spalovací vzduch přijmutý tímto potrubím ze zdroje dodávky spalovacího vzduchu (není zobrazen) do dolní 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 s jeho vyobrazením na obr. 2 zahrnuje první dolů vybíhající potrubní prostředek, označený vztahovou značkou 50a, pomocí kterého je výše úrovňový sekundární vzduch přiveden do dolní části 32. pece 16, a druhý dolů vybíhající potrubní prostředek, označený vztahovou značkou 50b, pomocí kterého je níže úrovňový sekundární vzduch přiveden do dolní části 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, z dolní 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 označenou vztahovou značkou 52 a šnekový dopravníkový prostředek označený vztahovou značkou 54.. Způsob provozu prostředku 26 pro odstraňování popela, který se shoduje s dosud známými způsoby prováděnými 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 z dolní 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'z dolní části 32, pece 16.
Z předcházejícího popisu parního generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem a z jeho vyobrazení na přiložených výkresech je dobře zřejmé, že tento parní generátor 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 k tomu, aby byl vstřikován do dolní části 32 pece 16 skrze čelní stěnu, označenou vztahovou značkou 32a, této pece, je dodáván do této pece 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 skrze čelní stěnu 32a dolní části 32 pece 16 nad místem na čelní stěně 32a, při kterém palivo vstupuje do dolní 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 dolní části 32 pece 16 pod místem na čelní stěně 32a, při kterém palivo vstupuje do dolní části 32. pece 16 z palivových násypných žlabu .30.. Kromě výše úrovňového sekundárního vzduchu a níže úrovňového sekundárního vzduchu, které jsou vstřikovány do dolní části 32 pece 16 skrze čelní stěnu 32a této pece 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, označenou vztahovou značkou 32b, dolní části 32 pece 16.. Výše úrovňový sekundární vzduch, který je vstřikován skrze zadní stěnu 32b do dolní části 32 pece 16, je výhodně vstřikován koplanárně s výše úrovňovým sekundárním vzduchem, který je vstřikován skrze čelní stěnu 32a do dolní části 32 pece 16.. Podobně níže úrovňový sekundární vzduch, který je vstřikován skrze zadní stěnu 32b do dolní části 32. pece 16., je výhodně vstřikován koplanárně s níže úrovňovým sekundárním vzduchem, který je vstřikován skrze čelní stěnu 32a do dolní 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 dolní části 32 pece 16, je samozřejmé, že palivo muže být rovněž přiváděno skrze zadní stěnu 32b do dolní části 32 pece 16., aniž by došlo k odchýlení od podstaty vynálezu.
V dalším popise budou dělány odkazy na obr. 3, na kterém je dolní část 32 pece 16 zobrazena ve zvětšeném měřítku, takže znaky této části jsou lépe zřetelné než na obr. 2. Jak je to nejlépe zřejmé z obr. 3, primární vzduch, který je vstřikován do dolní 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 dolní části 32 pece 16, palivo, které je přiváděno skrze čelní stěnu 32a do dolní části 32 pece 16 a výše úrovňový sekundární vzduch, který je vstřikován skrze
9 * ♦ · * ♦ . · · - ♦ · ··· ** 4 jak čelní stěnu 32a tak i zadní stěnu 32b do dolní části 32. pece 16., vstupují do pece 16 v místech, které jsou postupně uspořádány vzhledem k vertikální ose pece 16. Toto uspořádání vstupu primárního vzduchu, paliva, níže úrovňového sekundárního vzduchu a výše úrovňového sekundárního vzduchu do pece 16 je v průmyslu samozřejmé. Na základě tohoto uspořádání přibližně 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 dolní 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 dolní 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 uvedený parní generátor podobný jako zobrazuje obr. 4, avšak tento pohled je znázorněný ve zvětšeném měřítku, takže některé znaky uvedeného parního generátoru jsou lépe zřetelné než z obr. 4. Jak je to zejména zřejmé z obr. 5, vstupy palivových násypných žlabů 30 do dolní části 32 pece 16 jsou zobrazeny na obr. 5. pro snadný odkaz na tyto vstupy elipsami, které jsou na obr. 5 označeny stejnou vztahovou značkou 56.. Rovněž za účelem snadného odkazu na místa vstřikování níže úrovňového sekundárního vzduchu jsou tato místa na obr. 5 zobrazena vnitřní řadou křížků označených stejnou vztahovou značkou 58., zatímco místa vstřikování výše úrovňového sekundárního vzduchu jsou za stejným účelem na obr. 2 zobrazeny vnější řadou křížků označených stejnou vztahovou značkou 60 . Konečně plocha, ve které je primární vzduch určen k tomu, aby vstupoval do dolní části 32 pece 16 z fluidizačního roštového prostředku 24., je za účelem snadného odkazu na tuto plochu vymezena na obr. 5 dvěma odsazenými liniemi označenými stejnou vztahovou značkou 62. Přestože místa vstřikování níže úrovňového sekundárního vzduchu a výše úrovňového sekundárního vzduchu jsou na obr. 5 zobrazeny křížky označenými vztahovými značkami 58 resp. 60, je samozřejmé, že se skutečná místa vstřikovaní 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 bud' z hlediska použitelnosti pro parní generátory s cirkulačním fluidním ložem, jakým je např. parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem zobrazeným 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 s cirkulačním fluidní 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 označených stejnou vztahovou značkou 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 dolní části 32 pece 16 dochází k bočnímu míšení paliva se vzduchem pouze až do vzdálenosti přibližně 1,83 m od místa vstupu paliva, t j. od vstupů 56 palivových násypných žlabů 30. V důsledku toho palivo, které vstupuje do dolní části 32 pece 16 při každém ze vstupů 56 palivových násypných žlabů, má sklon k • · ·
vytváření oblaku ve vertikálním směru uvnitř pece 16.. Kromě toho bylo na základě měřících zkoušek zjištěno, že tento oblak zůstává bohatý na palivo a že má vysokou koncentraci oxidu uhelnatého. 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 tvoří amoniak, který zase během pozdějšího hoření uvnitř pece 16 má sklon k vytváření dalšího NOX. Navíc je rovněž dobře zřejmé z odkazu na obr. 5, že uvnitř dolní 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, který se v této ploše uvolňuje, snadno přemění přímo na NOX.
V dalším popise budou dělány odkazy na obr. 6, který je v podstatě stejný jako obr. 3, avšak na obr. 6 je dolní část 32 pece 16 zobrazena 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 za účelem vysvětlení toho, jak je uvnitř parních generátorů s cirkulačním fluidním ložem, jakým je např. parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem zobrazeným na přiložených výkresech této přihlášky, vytvářen NOX. Za účelem vysvětlení toho, jak se uvnitř parních generátoru s cirkulačním fluidním ložem tvoří NOX, se předpokládá sloučení vertikálních a horizontálních aspektů parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, jakým je např. parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem. Za r · tímto účelem je v dalším textu uveden ilustrativní příklad způsobu tvorby N0x uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, jakým je např. parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem. Je nutné poznamenat, že tento ilustrativní příklad je založen následujícím předpokladu: 50 % z celkového množství vzduchu, který proudí do dolní části 32 pece 16, vstupuje do této části pece jako fluidizační, tj . primární, vzduch skrze fludizační roštový prostředek 24 , 25 % z celkového množství vzduchu, který proudí do dolní části 32 pece 16., vstupuje do této části pece jako níže úrovňový sekundární vzduch, zatímco zbývajících 25 % z celkového množství vzduchu, který proudí do dolní části 32 pece 16., vstupuje do této části pece 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, 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 dolní 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 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. Stechiometrie lokálně uvnitř zóny 3, tj. oblasti 70, je 60 %. Konečně, zóna
2, tj. oblast uvnitř dolní části 32 pece 16 označená vztahovou značkou 68, a zóna 4, t j . oblast uvnitř spodní části 32 pece 16 označená vztahovou značkou 72, jsou tvořeny v podstatě pouze vzduchem.
Přestože tento ilustrativní příklad se může zdát r »
25 J. - ř · F » * F · • F · · ♦ * * F r r F F * * » F • F • F F
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
obsažený v palivu uvolňován jako N2 a amoniak. Kromě toho 2 předcházejícího ilustrativního příkladu je zřejmé, že plyn ze zóny 1, tj . oblasti 66, je v zóně 3, tj . oblasti 70, v malé míře oxidován vzhledem k přítomnosti výše úrovňového sekundárního vzduchu, avšak má dosud redukující, tj . substechiometrický, charakter. V horní úrovni dolní části 32. pece 16 smíšení redukujících plynu ze zóny 3., tj . oblasti 70., s oxidujícími plyny ze zóny 4, tj . oblasti 72., poskytuje nejen úplné spalování, avšak také i oxidaci amoniaku produkovaného v zóně 3., tj . oblasti 70 na N0x. Toto uspořádání hoření vzduchu a paliva podle výše uvedeného ilustrativního příkladu, které je typické pro uvedené parní generátory s cirkulačním fluidním ložem, zřejmě neprodukuje nejnižší možné množství NOX, které je dosažitelné těmito parními generátory 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. Jak je to zřejmé z křivky 10 na obr. 1, provoz parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem v oblasti, která produkuje amoniak, není optimální z hlediska omezení tvorby NOX na minimum.
Narozdíl od výše uvedeného, řešení použité v souladu se způsobem, který je předmětem vynálezu, za účelem omezení tvorby 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 N0x 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 dolní 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 vzduchu do dolní části 32 pece 16, tj . podél okraje pece 16., čímž je provedena distribuce proudu vzduchu do dolní části 32 pece 16. Tímto způsobem, tj. regulací lokální stechiometrie ve všech oblastech pece 16 parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem je tvorba N0x uvnitř této pece omezena na minimum. Vzhledem k tomu použitím způsobu omezení tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem podle vynálezu je možné u parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, jakým je např. parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem, ve kterém je použit způsob podle vynálezu, dosáhnout úrovní emisí N0Xz které jsou srovnatelné s úrovněmi emisí dosaženými v parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem, ve kterých je použito pouze vertikální odstupňování spalování paliva a vzduchu, avšak jen v případě, že později uvedené parní generátory jsou tvořeny parními generátory s cirkulačním fluidním ložem opatřenými rovněž nekatalytickým zařízením pro omezení N0x. Za účelem získání úrovní emisí N0x dosažitelných v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, ve kterém byl použit způsob podle vynálezu, musí být v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, ve kterém není použit způsob podle vynálezu, tj. v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, ve kterém je použito pouze odstupňování spalování paliva a vzduchu ve vertikálním směru, • * F
2Ί použit amoniak za účelem snížení úrovní emisí N0x pocházejících z později uvedeného generátoru.
Za účelem omezení tvorby N0x na minimum uvnitř parního generátoru 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 NOX v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem podle vynálezu je jak výše úrovňový sekundární vzduch, tak i níže úrovňový sekundární vzduch přiveden šikmo vzhledem k čelní stěně 32a dolní 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 omezena na minimum, a v důsledku toho je množství vytvořeného amoniaku, který je následně oxidován na NOX, sníženo na minimum. Kromě toho omezení tvorby NOX na minimum uvnitř parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem přináší rovněž další výhody vyplývající z použití vynálezu. Zejména bylo zjištěno, že v důsledku použití vynálezu je ztráta uhlíku, tvorba těkavé organické složky a oxidu uhelnatého rovněž omezena na minimum kvůli vyššímu směšovacímu poměru mezi vzduchem a palivem, a že zachycení SOX je zlepšeno vzhledem k rychlejší oxidaci palivové síry na S0x.
Za účelem popisu způsobu omezení tvorby 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 dolní části 32 pece 16 vstupuje do této části jako fluidizační, tj. primární, vzduch skrze fluidizační roštový prostředek 24., 40% z celkového
množství vzduchu, který proudí do dolní 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 dolní 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 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 dolní 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 je spáleno všechno palivo. Stechiometrie uvnitř zóny 1, tj . oblasti 66., je 70 %. Zóna 3, tj. oblast uvnitř dolní 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 ze zóny 1, tj . oblasti 66 . Stechiometrie lokálně uvnitř zóny 3, tj. oblasti 70, je 75 %. Konečně zóna 2, tj. oblast uvnitř dolní části 32 pece 16 označená vztahovou značkou 68 a zóna 4, tj . oblast uvnitř dolní 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 dolní části 32 pece 16 skrze zadní 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 uvnitř těchto zón bude omezena na minimum, a v důsledku toho následná oxidace amoniaku na NOX bude rovněž omezena na minimum. V praxi způsob podle vynálezu zahrnuje f r mnoho kombinací vertikálního a horizontálního směrování vzduchu, které mohou být použity za účelem omezení tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem. Kromě toho v souladu se způsobem podle vynálezu tyto kombinace vertikálního a horizontálního směrování vzduchu jsou uzpůsobeny k tomu, aby byly optimalizovány případ od případu na základě reaktivity paliva, které je spalováno v konkrétním parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, rovněž i na základě geometrických faktorů specifických pro konkrétní parní generátor s cirkulačním fluidním ložem, ve kterém je žádoucí použít způsob podle vynálezu za účelem omezení úrovní emisí N0x u tohoto parního generátoru.
Jak již to bylo výše uvedeno, bylo zjištěno, že omezení tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem může být dále zlepšeno odstupňováním spalování paliva a vzduchu uvnitř parního generátoru jak ve vertikálním tak i v horizontálním směru. Za tímto účelem je fluidizační, tj .
primární vzduch přiváděn do dolní 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 za účelem správné spalování přiváděno do se nachází pece mezi sekundárního sekundárního vstřikování vstřikování poskytnutí vzduchu, který je žádoucí pro pro regulaci tvorby NOX. Palivo je skrze palivové násypné žlaby 30, které místy vstřikování a místy vstřikování vzduchu. Palivové násypné výše úrovňového sekundárního níže úrovňového sekundárního vzduchu mohou být níže úrovňového vzduchu úrovňového výše žlaby vzduchu a místa
30, místa 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 NOX na minimum v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, jakým je např. parní generátor 12 s cirkulačním fluidním ložem zobrazený na přiložených výkresech této přihlášky, proud výše úrovňového sekundárního vzduchu a proud níže úrovňového sekundárního vzduchu je regulován 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 (případ nízké stechiometrie) nebo nevede k přímé tvorbě NOX (případ vysoké stechiometrie). Jak je to nejlépe zřejmé z odkazu na obr. 7 a 8, podle nej lepšího provedení vynálezu je uvedená regulace provedena usměrněním jak proudu výše úrovňového sekundárního vzduchu tak i proudu níže úrovňového sekundárního vzduchu použitím lokálních hradí tek označených na obr. 7 a 8 vztahovými značkami 74 resp. 76. Jak je to nejlépe zřejmé z obr. 8, za tímto účelem je výhodně použita množina uvedených lokálních hradítek, 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. Tyto lokální hradítka 74 a 76 jsou uzpůsobeny k tomu, aby použitím těchto hradítek, 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 NOX v parním generátoru 12 s cirkulačním fluidním ložem.
vyplývající z generátoru s Odstupňováním rov i ně, rovně ž
V následujícím textu jsou uvedeny výhody použití způsobu omezení tvorby NOX podle cirkulačním fluidním ložem spalování paliva a vzduchu i ve vertikální rovině se vynálezu v parním vynálezu.
v horizontální produkuje nižší
množství N0x než při usměrněném spalování pouze ve vertikální rovině. V důsledku toho není žádoucí použití selektivního nekatalytického zařízení pro omezení N0x, které by jinak bylo žádoucí v případě usměrnění spalování pouze ve vertikální rovině. V důsledku eliminace selektivního nekatalytického zařízení pro omezení N0x se investiční náklady u parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem sníží o náklady na pořízení tohoto zařízení, a rovněž i jeho provozní náklady, které souvisejí s dodávkou amoniaku nebo močoviny jinak žádoucí pro použití selektivního nekatalytického zařízení pro omezení N0x. Kromě toho vyloučení potřeby použití bud' amoniaku nebo močoviny vede k vyloučení dopravy nebo skladování nebezpečných chemikálií, tj . amoniaku nebo močoviny, rovněž i k vyloučení úniku amoniaku z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem a potenciální reakce amoniaku s chloridy nebo S03 mající za následek zákal. Vzhledem k výše uvedenému při použití způsobu podle vynálezu nejsou žádoucí další zařízení týkající se parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, a tudíž nevzniknou dodatečné náklady.
Vzhledem k výše uvedenému předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezování emisí N0x pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem. Kromě toho předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezení emisí N0x pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, přičemž toto omezení emisí N0x pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem je provedeno omezením tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem. Rovněž předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezení tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, jehož použití odstraňuje nutnost opatřit parní generátor s cirkulačním fluidním ložem selektivním nekatalytickým zařízením pro omezení N0x. Mimoto předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezení tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, jehož použití •vylučuje nutnost vstřikování buď amoniaku nebo močoviny do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem za účelem omezení oxidů dusíku pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem. Kromě toho předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezení tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, který není nevýhodně charakterizován skutečností, že při jeho použití dochází k úniku amoniaku z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem, poněvadž použití tohoto způsobu vylučuje nutnost vstřikování amoniaku nebo močoviny do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem z místa, ve kterém by jinak docházelo k úniku amoniaku. Navíc předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezení tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, který není nevýhodně charakterizován skutečností, že při jeho použití dochází ke kontaminaci popílku pocházejícího ze spalování v tomto parním generátoru amoniakem nebo močovinou, poněvadž použití tohoto způsobu vylučuje nutnost vstřikování buď amoniaku nebo močoviny do parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem z místa, ve kterém by jinak vznikl zdroj kontaminace. Mimoto předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezení tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, který má za následek jednodušší konstrukci tohoto parního generátoru a jeho jednodušší provoz, poněvadž použití tohoto způsobu vylučuje nutnost opatřit parní generátor s cirkulačním fluidním ložem libovolným dalším prostředkem, který by jinak byl žádoucí za účelem omezení oxidů dusíku pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem na stejnou hodnotu dosaženou při způsobu podle vynálezu. Kromě toho předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezení N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, který způsobuje snížení nákladů na pořízení tohoto parního generátoru a nákladů na jeho provoz, poněvadž použití tohoto způsobu vylučuje nutnost opatřit parní generátor s cirkulačním fluidním ložem libovolným dalším prostředkem, který by jinak byl žádoucí za účelem omezení oxidu dusíku pocházejících z parního generátoru s cirkulačním fluidním ložem na stejnou hodnotu dosaženou při způsobu podle vynálezu. Konečně předmětem vynálezu je nový a zlepšený způsob omezení tvorby N0x v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem, který je vhodný pro použití v nových parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem a rovněž je vhodný pro použití v již existujících parních generátorech s cirkulačním fluidním ložem.
Zatímco v předcházejím 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 zřejmá odborníkovy v daném oboru.

Claims (2)

1. Způsob omezení tvorby N0x v parním generátoru (12) s cirkulačním fluidním ložem zahrnující poskytnutí parního generátoru (12) s cirkulačním fluidním ložem, který má dolní část (32) pece, vstřikování paliva (24) do dolní části (32) pece při množině palivových přívodních bodů (30), vstřikování fluidizačního vzduchu pro fluidizaci paliva do dolní části (32) pece při množině vstřikovacích bodů (24), vstřikování sekundárního vzduchu (22) do dolní části (32) pece při množině vstřikovacích bodů (58,60) uspořádaných přilehle k množině přívodních bodu (30) , vyznačený tím, že uvnitř dolní části (32) pece parního generátoru (12) s cirkulačním fluidním ložem je definována množina samostatných horizontálně probíhajících lokálních zón tak, že každá zóna z této množiny samostatných horizontálně probíhajících lokálních zón je vymezena jedním palivovým přívodním bodem z množiny palivových přívodních bodů (30) a odpovídajícím vstřikovacím bodem z množiny vstřikovacích bodů (58,60) a sekundární vzduch (22) je usměrňován v jak v horizontální rovině tak i ve vertikální rovině, takže stechiometrie v každé zóně z množiny samostatných horizontálně probíhajících lokálních zón je udržována uvnitř rozmezí mezi 70% stechiometrií a 90% stechiometrií.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že množina vstřikovacích bodů (58, 60) je uspořádána pod množinou palivových přívodních bodů (30).
Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, ze množina vstřikovacích bodů (58, 60) je uspořádána nad
SUBSTITUTE SHEET množinou palivových přívodních bodu.
4. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že část množiny vstřikovacích bodů (58,60) je uspořádána pod množinou palivových přívodních bodů (30) a zbývající část množiny vstřikovacích bodů (58, 60) je uspořádána nad množinou palivových přívodních bodů (30).
5 . Způsob podle nároku 4, v y z n a č e n ý tím, že uvedené usměrnění sekundárního vzduchu (22) je provedeno pomocí hradítek (74,76). 6 . Způsob podle nároku 4, v y z n a č e n ý tím, že
uvedené usměrnění sekundárního vzduchu (22) vstřikovaného do dolní části (32) pece při množině vstřikovacích bodu (58,60) je provedeno pomocí množiny hradítek (74,76), přičemž každé hradítko z množiny hradítek (74,76) je uspořádáno před každým vstřikovacím bodem z množiny vstřikovacích bodů (58,60) uspořádaných pod množinou palivových přívodních bodů.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačený tím, že uvedené usměrnění sekundárního vzduchu (22) vstřikovaného do dolní části (32) pece při množině vstřikovacích bodů (58, 60) uspořádaných nad množinou palivových přívodních bodů (30) je provedeno pomocí množiny hradítek (74,76), přičemž každé hradítko z množiny hradítek (74,76) je uspořádáno před každým vstřikovacím bodem z množiny vstřikovacích bodů (58, 60) uspořádaných nad množinou palivových přívodních bodu (30) .
8. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že ! SUBSTITUTE SHEET
2 · ς36 dolní část (32) pece při vstřikovacím bodě (24) zahrnuje rošt, přičemž fluidizační vzduch (24) je vstřikován do dolní části (32) pece skrze tento rošt.
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 true CZ348597A3 (cs) 1998-03-18
CZ289775B6 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
CZ289775B6 (cs) 2002-04-17
CN1135318C (zh) 2004-01-21
PL323133A1 (en) 1998-03-16
DE69614379D1 (de) 2001-09-13
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
US5105747A (en) Process and apparatus for reducing pollutant emissions in flue gases
EP0550905B1 (en) Method for reducing emissions when burning nitrogen containing fuels
EP0755299B1 (en) A method of purifying gases containing nitrogen oxides and an apparatus for purifying gases in a steam generation boiler
US5937772A (en) Reburn process
KR0164586B1 (ko) 유동상 반응기의 질소 함유 연료 연소시의 n2o 배출 감소 방법
US5190451A (en) Emission control fluid bed reactor
US5205227A (en) Process and apparatus for emissions reduction from waste incineration
CA1169710A (en) Apparatus and method for reduction of no.sub.x emissions from a fluid bed combustion system through staged combustion
CZ348597A3 (cs) Způsob omezení tvorby oxidů dusíku v parním generátoru s cirkulačním fluidním ložem
NL8102667A (nl) Inrichting en werkwijze voor rookgasrecirculatie in een met vaste brandstof werkende stoomketel.
JPH10504637A (ja) 燃焼方法
US20070297963A1 (en) Emission control systems and methods thereof
Mukadi et al. Prediction of gas emissions in an internally circulating fluidized bed combustor for treatment of industrial solid wastes
JPH07332650A (ja) 流動床反応器からのNOx放出を減少させる装置およびその方法
CA2364400C (en) Fluidized bed incinerator and combustion method in which generation of nox, co and dioxine are suppressed
US5454908A (en) Recovery boiler and method of reducing NOx emissions
EP0851173B1 (en) A method of controlling nitrous oxide in circulating fluidized bed steam generators
JPH07506179A (ja) Pfbc発電所における煙道ガスの公称動作温度を維持するための方法
SE457905B (sv) Saett vid foerbraenning i fluidiserad baedd
KR102336903B1 (ko) 탄소질 연료의 유동층 연소
CZ33150U1 (cs) Kotel s bublinkovou fluidní vrstvou pro efektivní redukci emisí NOx
WO2002090829A1 (en) Method and arrangement for reducing nitrogen oxide emissions froma fluidized bed combustion
JPH076609B2 (ja) 循環流動床燃焼法
GB2104796A (en) Reduction of NOx emission from fluidized bed combustion systems
Thelen et al. Process for the reduction of NO x in fluidized-bed furnaces

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