DE19781750B4 - Injektionslanze zum gleichmäßigen Eindüsen von wasserfreiem Ammoniak und Luft in einen Kesselraum - Google Patents

Injektionslanze zum gleichmäßigen Eindüsen von wasserfreiem Ammoniak und Luft in einen Kesselraum Download PDF

Info

Publication number
DE19781750B4
DE19781750B4 DE19781750A DE19781750A DE19781750B4 DE 19781750 B4 DE19781750 B4 DE 19781750B4 DE 19781750 A DE19781750 A DE 19781750A DE 19781750 A DE19781750 A DE 19781750A DE 19781750 B4 DE19781750 B4 DE 19781750B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tube
lance
boiler
ammonia
air
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19781750A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19781750T1 (de
Inventor
Duane P. Columbus Swoboda
Kevin A. Columbus Largis
Wayne A. Columbus Bruns
Mark A. Columbus Jurgens
Raymond V. Columbus Kirby
Sidney S. Columbus Penner
Ronald M. Columbus Cheek
Bauke van Columbus Kalsbeek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEBRASKA PUBLIC POWER DISTR CO
NEBRASKA PUBLIC POWER DISTRICT COLUMBUS
Original Assignee
NEBRASKA PUBLIC POWER DISTR CO
NEBRASKA PUBLIC POWER DISTRICT COLUMBUS
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 NEBRASKA PUBLIC POWER DISTR CO, NEBRASKA PUBLIC POWER DISTRICT COLUMBUS filed Critical NEBRASKA PUBLIC POWER DISTR CO
Application granted granted Critical
Publication of DE19781750B4 publication Critical patent/DE19781750B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/79—Injecting reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J7/00—Arrangement of devices for supplying chemicals to fire

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

Injektionslanze (10) zum Eindüsen einer Mischung aus Luft aus einer Quelle außerhalb des Kessels und aus Ammoniak aus einer Quelle außerhalb des Kessels in einen Kessel (12), der einen Rauchgasstrom aufweist, der sich durch ihn hindurchbewegt, um darin Stickoxide zu reduzieren, die aufweist:
ein langgestrecktes Außenrohr (18) mit geschlossenen innen- und außenliegenden Enden (20,22), einer Innenoberfläche (24) und einer Außenoberfläche (26), wobei dieses Außenrohr in der Nähe seines außenliegenden Endes (22) mit einer Quelle für Mischluft in Verbindung steht und das innenliegende Ende des Außenrohrs in dem Kessel angeordnet ist;
ein langgestrecktes Innenrohr (28) mit innen- und außenliegenden Enden (32, 30), das zentral in dem genannten Außenrohr (18) angeordnet ist, wobei das Innenrohr eine Innenoberfläche (34) und eine Außenoberfläche (36) aufweist, wobei das innenliegende (32) Ende des Innenrohrs (28) in einem Abstand von dem innenliegenden Ende (20) des Außenrohrs (18) angeordnet ist und wobei das Innenrohr (28) in...

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zur Reduktion von Stickoxid (NOx) mit der Bezeichnung SNCR. Insbesondere wird die Injektionslanze dieser Erfindung dazu verwendet, NOx zu reduzieren, das aus Kesseln mit einer Feuerung mit fossilen Brennstoffen emittiert wird. Insbesondere gestattet die Erfindung das gleichmäßige Eindüsen eines Reagens (von wasserfreiem Ammoniak) und das Zumischen von Luft in den Rauchgasstrom des Kessels an einer Stelle, die sich auf einer Temperatur von etwa 982°C (1800°F) befindet.
  • 2. Beschreibung einschlägiger Technik
  • Verfahren zur selektiven, nichtkatalytischen Stickoxidreduktion (selective, non-catalytic nitrogen oxide reduction; SNCR) werden seit vielen Jahren zur Verminderung der Stickoxide bei Verbrennungsprozessen angewandt. SNCR wurde zur Reduktion von NOx angewandt, um die gesetzlichen Grenzen mittels eines chemischen Verfahrens zu erreichen, nachdem die Verbrennung bereits erfolgt ist. Zahlreiche Verfahren zur NOx-Verminderung modifizieren den eigentlichen Verbrennungsprozeß dadurch, daß man neue Brenner sowie brennerbezogene Ausrüstungen installiert. Bei manchen Kesseltypen ist es schwierig oder unmöglich, die Ausrüstung für den Verbrennungsprozeß zu modifizieren. Es kann außerdem erwünscht sein, die NOx-Gehalte auf Niveaus abzusenken, die unter denen liegen, die durch die brennerbezogene Ausrüstung allein erreicht werden könnten. In diesen Fällen kann es erwünscht sein, NOx zu vermindern, nachdem es bereits gebildet wurde, statt ein unterschiedliches Verbrennungsverfahren auszuprobieren.
  • Um das SNCR-Reagens in den Kessel einzudüsen, muß in den Kessel eingedrungen werden. Das Eindringen erfordert Modifikationen der Kesselrohre, und die Eindringeinrichtungen sind teuer. Eine Verminderung der Anzahl von Eindringstellen in den Kessel ist im Hinblick auf die Installierung eines SNCR-Systems wichtig. SNCR nutzt ein Reagens, um eine lokalisierte reduzierende Atmosphäre zu schaffen, um Stickoxid in dem Kessel in ein Stickstoffmolekül umzuwandeln. Da dieses chemische Reagens kontinuierlich in den Kesselraum injiziert werden muß, ist eine Minimierung der Kosten für das Reagens wichtig für die Kosten des Betriebs des SNCR-Systems des Kessels . Es wurde gefunden, daß wasserfreier Ammoniak ein wirtschaftlicheres Reagens ist als die meisten konkurrierenden Reagenzien für das SNCR-Verfahren.
  • Während der Injektion des Reagens in den Kesselraum ist es wichtig, daß das Reagens dem Rauchgasstrom des Kessels gleichmäßig zugemischt und sorgfältig darin verteilt wird, und zwar bei einer Temperatur, bei der eine nichtkatalytische Reduktionsreaktion ablaufen kann. Wenn man wasserfreies Ammoniak in den Kessel injiziert, ist es wichtig, daß dieses nicht mit einer heißen Oberfläche in Kontakt kommt, die dazu führt, daß es beginnt, in Stickstoffmoleküle zu dissoziieren, oder in Gegenwart von Sauerstoff sogar weitere Stickoxide erzeugt.
  • Wenn wasserfreies Ammoniak als Dampf in den Rauchgasstrom des Kessels eingedüst wird, ist das Ammoniakmolekül für das nicht katalytische Verfahren bereit, und zwar ohne irgendeine Verdampfung, was die Bildung eines Ammoniak-"Schlupfs" als Emmissionsprodukt vermindert. Vorausgegangene Tests haben gezeigt, daß Ammoniak auch tendenziell weniger Distickstoffoxid (N2O) bildet, das in die Reihe der Gase, die zur globalen Erwärmung beitragen, gehört.
  • In solchen Situationen, in denen das Reagens wasserfreies Ammoniak mit Mischluft vermischt wird, ist es wichtig, die Menge an Mischluft zu vermindern, da die Mischluft die Neigung zeigt, die Menge an verfügbarem Sauerstoff zu erhöhen. Da jedoch die Luft nach dem Verbrennungsprozeß eingedüst wird, vermindert sie den Gesamt-Wirkungsgrad des Kessels.
  • Außerdem ermöglicht es ein Teil der Ausrüstung des Standes der Technik für das Eindüsen des Reagens nicht, die Eindüsausrüstung zu inspizieren, während der Kessel betrieben wird. Das gilt besonders für kohlenbefeuerte Kessel, da das Reagens in einen Rauchgasstrom eingedüst wird, der "klebrige" Ascheteilchen enthält, die die Eindüsöffnungen verstopfen können und das SNCR-Verfahren unwirksam machen können.
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Es wird eine Injektionslanze zum Eindüsen einer Mischung aus Luft und wasserfreiem Ammoniak in einen Kessel mit einem Rauchgasstrom, der sich durch diesen hindurch bewegt, offenbart, um die Stickoxide darin zu reduzieren. Die Lanze der vorliegenden Erfindung kann mit Hilfe eines Antriebsmechanismus in den Kessel bewegt werden und kann mit dem Antriebsmechanismus aus dem Kessel heraus bewegt werden, um eine gelegentliche Inspektion der Lanze zu gestatten. Die erfindungsgemäße Lanze weist ein langgestrecktes äußeres Rohr mit geschlossenen innen- und außenliegenden Enden auf. Das äußere Rohr steht in der Nähe seines außenliegenden Endes mit einer Quelle für Mischluft in Verbindung. Ein langgestrecktes inneres Rohr mit innen- und außenliegenden Enden ist zentral in dem äußeren Rohr angeordnet. Das innere Rohr steht in einer Strömungsverbindung, und zwar in der Nähe seines außenliegenden Endes, mit einer Quelle von wasserfreiem Ammoniak, so daß das wasserfreie Ammoniak die Länge des inneren Rohrs durchströmt und aus dessen innenliegendem Ende abgegeben wird. Ein Zwischenrohr, das innen- und außenliegende Enden aufweist, ist im äußeren Rohr zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr angeordnet. Das außenliegende Ende des Zwischenrohrs umfaßt das innere Rohr abdichtend einwärts des Orts, an dem die Mischluft in das äußere Rohr eintritt, so daß die Mischluft in Richtung des innenliegenden Endes des äußeren Rohrs und in das offene innenliegende Ende des Zwischenrohrs strömt. Ein Ablenker ist am innenliegenden Ende des inneren Rohrs angeordnet, um das wasserfreie Ammoniak daraus in den Raum zwischen dem inneren Rohr und dem Zwischenrohr zu lenken, so daß das wasserfreie Ammoniak mit der Mischluft vermischt wird, die dort durchtritt. Eine Vielzahl von beabstandeten Ausgabeöffnungen oder Düsen erstreckt sich vom Inneren des Zwischenrohrs zum Außenraum des äußeren Rohrs, so daß die Mischung aus wasserfreiem Ammoniak und Luft, die zwischen dem inneren Rohr und dem Zwischenrohr vorhanden ist, in den Rauchgasstrom im wesentlichen quer zum Gasstrom abgegeben wird.
  • Es ist daher eine Hauptaufgabe der Erfindung, eine verbesserte Injektionslanze zum Eindüsen einer Mischung aus Luft und wasserfreiem Ammoniak in einen Kessel zu schaffen, der einen Rauchgasstrom aufweist, der sich durch ihn hindurchbewegt, um die darin enthaltenen Stickstoffoxide zu reduzieren.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Injektionslanze zu schaffen, die Luft und wasserfreies Ammoniak in wirksamer Weise mischt, so daß die Mischung in den Rauchgasstrom geleitet werden kann, der durch den Kessel hindurchtritt.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Injektionslanze zu schaffen, die es verhindert, daß das wasserfreie Ammoniak mit extrem heißen Oberflächen in Kontakt kommt.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine überwiegende Menge des Kesselrauchgases mit nur einer einzigen Kesseldurchdringung zu behandeln.
  • Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Injektionslanze zu schaffen, die ein äußeres Rohr, ein inneres Rohr und ein dazwischen angeordnetes Zwischenrohr aufweist, wobei das Zwischenrohr einen Dehnungs-Verbindungsmechanismus aufweist, der an ihm vorgesehen ist.
  • Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Injektionslanze zu schaffen, die aus dem Kessel entfernt werden kann, was es ermöglicht, die Lanze und ihre Öffnungen zu inspizieren, ohne den Kesselbetrieb zu unterbrechen.
  • Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Injektionslanze des beschriebenen Typs zu schaffen, die in dem Kessel installiert werden kann, ohne daß an diesem umfangreiche Modifikationen vorgenommen werden müssen.
  • Diese und andere Aufgaben sind für die Fachleute leicht verständlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines Kessels, die die Verbrennungsgase, die durch den Kessel hindurchtreten, zeigt, und zwar senkrecht zur Lanze;
  • 2 ist eine Draufsicht auf die Injektionslanze;
  • 3 ist eine Aufrißansicht der erfindungsgemäßen Injektionslanze;
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Injektionslanze, bei der ein Teil weggeschnitten ist, um die Erfindung vollständiger zu illustrieren;
  • 5 ist ein Schnitt in Längsrichtung durch die Injektionslanze;
  • 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linien 6-6 von 5;
  • 7 ist eine Schnittansicht entlang der Linien 7-7 von 5; und
  • 8 ist eine Schnittansicht entlang der Linien 8-8 von 5.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Die Ammoniak-Injektionslanze der vorliegenden Erfindung wird allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet, während das Bezugszeichen 12 einen Ofen oder Kessel bezeichnet, in dem Stickoxide enthaltende Verbrennungsgase durch den Raum 14 hindurchtreten. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Verbrennungsgase horizontal durch den Kesselraum treten können oder vertikal durch den Kesselraum treten können. Außerdem können die Verbrennungsgase unter einem Winkel bezüglich der Vertikalen oder der Horizontalen durch den Kesselraum hindurchtreten. Aus Gründen der Beschreibung wird der Ofen oder Kessel 12 so beschrieben, daß er eine im wesentlichen senkrecht angeordnete Seitenwand 16 aufweist, durch die sich die Ammoniak-Injektionslanze 10 beweglich hindurcherstreckt. In 1 strömen die Gase horizontal durch den Kesselraum, wie durch die Pfeile gezeigt wird.
  • Die Injektionslanze 10 weist ein äußeres Rohr 18 mit einem innenliegenden Ende 20 und einem außenliegenden Ende 22 auf. Zu Beschreibungszwecken wird das äußere Rohr 18 als eines beschrieben, das eine Innenoberfläche 24 und eine Außenoberfläche 26 aufweist. Die Lanze 10 enthält ein inneres Rohr 28 mit einem außenliegenden Ende 30 und einem innenliegenden Ende 32. Das außenliegende Ende des Rohrs 30 ist außerhalb der Wand 16 angeordnet, wie in 1 gezeigt ist, und steht mit einer Quelle für wasserfreies Ammoniak (NH3) in Verbindung, so daß man dieses durch die Länge des inneren Rohrs 28 strömen lassen kann. Obwohl es bevorzugt ist, daß die Ammoniakquelle wasserfreies Ammoniak ist, ist es möglicherweise möglich, daß die Ammoniakquelle wässriges Ammoniak ist.
  • Aus Gründen der Beschreibung wird das Rohr 28 so beschrieben, daß es eine Innenoberfläche 34 und eine Außenoberfläche 36 aufweist. Wie in 5 zu erkennen ist, ist das innenliegende Ende des Rohrs 28 in einem Abstand vom innenliegenden Ende des Rohrs 18 angeordnet. Das innenliegende Ende des Rohrs 32 ist mit einer Einrichtung versehen, durch die wasserfreies Ammoniak in Richtung der Pfeile, die in 5 gezeigt sind, gelenkt wird. Wie in
  • 5 zu erkennen ist, ist das innenliegende Ende des Rohrs 28 mit einer Vielzahl von langgestreckten Ausgabeöffnungen 38 und einer Umlenkplatte 40 versehen. Es können andere Einrichtungen verwendet werden, solange das wasserfreie Ammoniak nach links, und zwar gesehen in 5, geleitet wird, wenn das wasserfreie Ammoniak einmal aus dem innenliegenden Ende des Rohrs 28 ausgegeben wurde.
  • Das Bezugszeichen 42 bezeichnet ein Zwischenrohr, dessen außenliegendes Ende 44 die Außenoberfläche 36 des Rohrs 28 abdichtend umfaßt. Das innenliegende Ende 46 des Rohrs 42 ist offen, wie in 5 gezeigt wird, um einen ringförmigen Strömungsweg 48 zwischen der Außenoberfläche des Rohrs 28 und der Innenoberfläche des Rohrs 42 zu schaffen. Zu Zwecken der Beschreibung wird das Rohr 42 ebenfalls als eines beschrieben, das eine Außenoberfläche 52 aufweist. Eine Vielzahl von Ausgabeöffnungen oder Düsen 54 sind, wie in 5 gezeigt ist, vorgesehen, und erstrecken sich von dem Innenraum des Rohrs 42 zum Außenraum des Rohrs 18. Vorzugsweise ist das Rohr 42 mit einer Vielzahl von Dehnungsverbindungen versehen, die allgemein mit dem Bezugszeichen 56 bezeichnet sind. Die Dehnungsverbindungen 56 gestatten eine Bewegung der Rohrabschnitte 58 bezüglich der Hülse 60 oder der Hülse 62. Die Dehnungsverbindungen 56 sind vorzugsweise vorgesehen, da das Rohr 18 einer höheren Temperatur als das Rohr 42 ausgesetzt ist. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß derartige Dehnungsverbindungen nicht in allen Situationen benötigt werden.
  • Das Rohr 18 ist mit einer Luft-Einlaßöffnung 64 versehen, die Einlaßabschnitte 66 und 68 aufweist, die mit einer Luftquelle in Verbindung stehen. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Öffnung 64 auch einen einzigen Einlaßabschnitt aufweisen kann statt der zwei Einlaßabschnitte, wenn das gewünscht wird. Die Injektionslanze 10 erstreckt sich durch eine Öffnung 70 in der Wand 16 und schließt einen herkömmlichen Antrieb 72 ein, der geeignet ist, die Lanze 10 in den Kessel 12 hineinzubewegen oder daraus heraus, wenn das gewünscht ist, um den Zustand der Lanze zu inspizieren oder wenn es gewünscht ist, Wartungsarbeiten daran vorzunehmen.
  • Im Betrieb wird dem außenliegenden Ende des Rohrs 24 wasserfreies Ammoniak zugeführt, gleichzeitig mit Luft, die in das äußere Rohr 18 eingeführt wird. Das wasserfreie Ammoniak bewegt sich durch den Innenraum des Rohrs 28 und wird daraus durch die Öffnungen 38 so abgegeben, daß das wasserfreie Ammoniak in den Strömungsweg 48 eintritt. Die Luft, die in das Rohr 18 eingeführt wird, bewegt sich ebenfalls entlang der Länge der Lanze zwischen der Innenoberfläche des Rohrs 18 und der Außenoberfläche des Rohrs 42, wie durch die Pfeile in 5 illustriert wird. Die Luft tritt in das offene, innenliegende Ende des Rohrs 42 und bewegt sich nach links, gesehen wie in 5, in den Strömungsweg 48, wo sie mit dem wasserfreien Ammoniak vermischt wird. Die Mischung aus wasserfreiem Ammoniak und Luft wird dann durch die Abgabeöffnungen oder die Düsen 54 in den Rauchgasstrom abgegeben, wo die Mischung mit den darin enthaltenen Stickstoffoxiden reagiert und damit deren Anteil vermindert.
  • Vorzugsweise ist die Längsachse der Lanze quer zum Strom der Rauchgase angeordnet, und zwar gleichgültig, ob die Rauchgase sich horizontal, vertikal oder in irgendeiner Kombination davon bewegen. Vorzugsweise sind die Düsen 56 so an der Lanze 10 positioniert, daß die Mischung aus Ammoniak und Luft in einem rechten Winkel zum Rauchgasstrom in diesen gerichtet wird. Somit sind dann, wenn die Rauchgase sich vertkal nach oben durch den Kessel bewegen, die Längsachsen der Düsen 56 horizontal angeordnet. Umgekehrt gilt, daß, wenn sich die Rauchgase horizontal durch den Kessel bewegen, die Längsachsen der Düsen 56 vertikal angeordnet sind. Es ist ferner wichtig, darauf hinzuweisen, daß das Zwischenrohr 42 etwas gegenüber den heißen Verbrennungsgasen isoliert ist, und zwar aufgrund der Tatsache, daß das Außenrohr 18 darum herum angeordnet ist. Somit ist das wasserfreie Ammoniak gegenüber der Hitze des Kessels isoliert, bis es in den Rauchgasstrom abgegeben wird. Die Lanze 10 isoliert aufgrund ihrer Konstruktion sowohl das Ammoniak als auch die Mischung aus Luft und Ammoniak gegenüber dem Ofen, so daß eine Mischung geschaffen wird, die sich an den innenliegenden Öffnungen 54 auf etwa der gleichen Temperatur befindet wie an den außenliegenden Öffnungen 54. Es ist somit zu erkennen, daß die Erfindung wenigstens alle angegebenen Aufgaben löst.

Claims (9)

  1. Injektionslanze (10) zum Eindüsen einer Mischung aus Luft aus einer Quelle außerhalb des Kessels und aus Ammoniak aus einer Quelle außerhalb des Kessels in einen Kessel (12), der einen Rauchgasstrom aufweist, der sich durch ihn hindurchbewegt, um darin Stickoxide zu reduzieren, die aufweist: ein langgestrecktes Außenrohr (18) mit geschlossenen innen- und außenliegenden Enden (20,22), einer Innenoberfläche (24) und einer Außenoberfläche (26), wobei dieses Außenrohr in der Nähe seines außenliegenden Endes (22) mit einer Quelle für Mischluft in Verbindung steht und das innenliegende Ende des Außenrohrs in dem Kessel angeordnet ist; ein langgestrecktes Innenrohr (28) mit innen- und außenliegenden Enden (32, 30), das zentral in dem genannten Außenrohr (18) angeordnet ist, wobei das Innenrohr eine Innenoberfläche (34) und eine Außenoberfläche (36) aufweist, wobei das innenliegende (32) Ende des Innenrohrs (28) in einem Abstand von dem innenliegenden Ende (20) des Außenrohrs (18) angeordnet ist und wobei das Innenrohr (28) in der Nähe seines außenliegenden Endes (30) in einer Strömungsverbindung mit einer Ammoniakquelle steht, so daß das Ammoniak durch die Länge des Innenrohrs (28) hindurchströmt und aus dessen innenliegendem Ende (32) abgegeben wird; ein Zwischenrohr (42) mit innen- und außenliegenden Enden (46,44), das in dem Außenrohr (18) zwischen dem Innenrohr (28) und dem Außenrohr (18) angeordnet ist, wobei das Zwischenrohr eine Innenoberfläche und eine Außenoberfläche (52) aufweist, und wobei das innenliegende Ende (46) des Zwischenrohrs (42) offen ist und in einem Abstand von dem innenliegenden Ende (20) des Außenrohrs (18) angeordnet ist, so daß die Innenoberfläche (24) des Außenrohrs (18) und die Außenoberfläche (52) des Zwischenrohrs (42) einen ersten Strömungsweg definieren, und wobei die Innenoberfläche des Zwischenrohrs (42) und die Außenoberfläche des Innenrohrs (28) einen zweiten Strömungsweg (48) definieren, und wobei das außenliegende Ende (44) des Zwischenrohrs das Innenrohr (28) einwärts des Ortes, an dem die Mischluft in das Außenrohr (18) eintritt, abdichtend umfaßt, so daß die Mischluft durch den genannten ersten Strömungsweg zu dem innenliegenden Ende (20) des Außenrohrs (18) strömt und dann in das offene innenliegende Ende (46) des Zwischenrohrs (42) und in den zweiten Strömungsweg (48); eine Einrichtung am innenliegenden Ende (32) des Innenrohrs (28) zum Ablenken des Ammoniaks, das daraus heraustritt, in den zweiten Strömungsweg (48), so daß sich das Ammoniak mit der durch diesen strömenden Mischluft vermischt; sowie eine Vielzahl von beabstandeten Abgabeöffnungen (54), die sich vom Innenraum des Zwischenrohrs (42) zum Außenraum des Außenrohrs (18) erstrecken, so daß die Ammoniak-Luft-Mischung, die zwischen dem Innenrohr (28) und dem Zwischenrohr (42) vorhanden ist, in den Rauchgasstrom abgegeben wird.
  2. Lanze nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung am innenliegenden Ende des Innenrohrs (28) eine Vielzahl von Öffnungen (38), die im innenliegenden Ende des Innenrohrs (28) ausgebildet sind, sowie eine Ablenkplatte (40) einwärts der Vielzahl von Öffnungen aufweist.
  3. Lanze nach Anspruch 1, bei der der Kessel (12) eine senkrechte Wand (16) aufweist und bei der die Injektionslanze (10) sich im wesentlichen horizontal durch diese Kessel wand hindurch erstreckt.
  4. Lanze nach Anspruch 3, die außerdem eine Einrichtung zum Bewegen der Lanze in den Kessel hinein und aus diesem heraus umfaßt.
  5. Lanze nach Anspruch 1, bei der das Außenrohr (18) einen Mehröffnungseinlaß (66,68) aufweist, der mit der genannten Luft in Verbindung steht.
  6. Lanze nach Anspruch 1, bei der das Zwischenrohr (42) wenigstens eine Dehnungsverbindung (62) darin aufweist.
  7. Lanze nach Anspruch 1, bei der die Längsachse der Lanze im wesentlichen quer zur Richtung der Bewegung des Rauchgasstroms, der sich durch den Kessel bewegt, angeordnet ist.
  8. Lanze nach Anspruch 7, bei der die Ausgabeöffnungen (54) so an der Lanze orientiert sind, daß die Ammoniak-Luft-Mischung im wesentlichen in Querrichtung zu dem Rauchgasstrom abgegeben wird.
  9. Lanze nach Anspruch 1, bei der der Abstand des Zwischenrohrs zum Außenrohr und der Abstand des Innenrohrs zum Zwischenrohr so gewählt sind, daß die Temperatur der Ammoniak-Luft-Mischung, die in den Rauchgasstrom abgegeben wird, über die Länge der Lanze etwa die gleiche ist.
DE19781750A 1996-05-07 1997-05-06 Injektionslanze zum gleichmäßigen Eindüsen von wasserfreiem Ammoniak und Luft in einen Kesselraum Expired - Fee Related DE19781750B4 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/644,646 US5681536A (en) 1996-05-07 1996-05-07 Injection lance for uniformly injecting anhydrous ammonia and air into a boiler cavity
US08/644,646 1996-05-07
PCT/US1997/007824 WO1997041947A1 (en) 1996-05-07 1997-05-06 An injection lance for uniformly injecting anhydrous ammonia and air into a boiler cavity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19781750B4 true DE19781750B4 (de) 2005-11-24

Family

ID=24585799

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19781750A Expired - Fee Related DE19781750B4 (de) 1996-05-07 1997-05-06 Injektionslanze zum gleichmäßigen Eindüsen von wasserfreiem Ammoniak und Luft in einen Kesselraum
DE19781750T Pending DE19781750T1 (de) 1996-05-07 1997-05-06 Injektionslanze zum gleichmäßigen Eindüsen von wasserfreiem Ammoniak und Luft in einen Kesselraum

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19781750T Pending DE19781750T1 (de) 1996-05-07 1997-05-06 Injektionslanze zum gleichmäßigen Eindüsen von wasserfreiem Ammoniak und Luft in einen Kesselraum

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5681536A (de)
AU (1) AU709551B2 (de)
CA (1) CA2253781C (de)
DE (2) DE19781750B4 (de)
GB (1) GB2328889B (de)
WO (1) WO1997041947A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013001092A1 (de) * 2013-01-23 2014-07-24 Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik Verfahren zum Führen einer Leitung in einer Verbrennungsanlage sowie Vorrichtung mit einer derartigen Leitung

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19706606A1 (de) * 1997-02-20 1998-08-27 Babcock Anlagen Gmbh Verfahren zur Regelung der Temperatur in thermischen Abfallbehandlunganlagen und Abfallbehandlunganlage
US20040201142A1 (en) * 2003-04-14 2004-10-14 Robert Rumen Injection lance for uniformly injecting a steam/ammonia mixture into a fossil fuel combustion stream
WO2004105928A2 (en) * 2003-05-22 2004-12-09 Mitsui Babcock (Us) Llc. Method and apparatus for zonal injection of chemicals into a furnace convective pass to reduce pollutants from flue gases
US7374735B2 (en) * 2003-06-05 2008-05-20 General Electric Company Method for nitrogen oxide reduction in flue gas
US6988454B2 (en) * 2003-09-09 2006-01-24 Advanced Combustion Technology Method and apparatus for adding reducing agent to secondary overfire air stream
US8689707B2 (en) * 2006-05-26 2014-04-08 Fuel Tech, Inc. Ultra low NOx burner replacement system
US20080267837A1 (en) * 2007-04-27 2008-10-30 Phelps Calvin E Conversion of urea to reactants for NOx reduction
US8555797B2 (en) * 2007-05-10 2013-10-15 Alstom Technology Ltd System and method for decreasing NOx emissions from a fluidized bed combustion system
JP2011527631A (ja) * 2008-07-08 2011-11-04 アルベマール・コーポレーシヨン 流れるガス流への固体および搬送ガスの送達のためのシステムならびに方法
FR2937888B1 (fr) * 2008-10-31 2011-08-19 Solvay Dispositif et procede pour distribuer un fluide.
US20130128688A1 (en) * 2011-11-18 2013-05-23 Michael B. Doolin Flow Reversing Static Mixer and Method
US8501131B2 (en) 2011-12-15 2013-08-06 General Electric Company Method and apparatus to inject reagent in SNCR/SCR emission system for boiler
US20140048021A1 (en) * 2012-08-14 2014-02-20 Peerless Mfg. Co. Systems and methods for retrofitting liquid vaporizers with lances of different shapes
CN103506000B (zh) * 2013-10-15 2015-07-08 华电电力科学研究院 一种用于sncr脱硝的雾化喷射装置及方法
US10226778B2 (en) 2014-06-30 2019-03-12 Carbonxt, Inc. Systems, lances, nozzles, and methods for powder injection resulting in reduced agglomeration
EP2962743A1 (de) 2014-07-04 2016-01-06 Alstom Technology Ltd Kessel und Verfahren zur NOx-Ausstoßsteuerung aus einem Kessel mit SNCR
CN104067971B (zh) * 2014-07-16 2015-10-28 大连海洋大学 多参数多功能水生动物代谢水平测定仪及测定方法
EP3047896B1 (de) * 2015-01-20 2017-09-06 General Electric Technology GmbH Kessel und Vorrichtung zur nichtkatalytischen, selektiven Reduktion
RS58920B1 (sr) 2016-06-20 2019-08-30 Steinmueller Eng Gmbh Sistem brizgalica, kotao sa sistemom brizgalica i postupak za redukciju nox
EP3428534A1 (de) 2017-07-13 2019-01-16 Steinmüller Engineering GmbH Hochwarmfestes, hoch erosionsbeständiges lanzensystem, reaktionsraum enthaltend das lanzensystem und verfahren zur verringerung der konzentration von schadstoffen in verbrennungsgasen
DE102018110296A1 (de) * 2018-04-27 2019-10-31 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Behandlung einer sulfidhaltigen Ablauge
EP3650756B1 (de) * 2018-11-07 2021-09-29 Steinmüller Engineering GmbH Zerlegbares lanzensystem
CN110368787B (zh) * 2019-07-24 2021-08-06 无锡市道格环保科技有限公司 一种臭氧脱硝喷射混匀装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3722523C1 (en) * 1987-07-08 1988-06-30 Babcock Anlagen Ag Furnace with nozzles for blowing in ammonia for selective noncatalytic flue gas denitration (SNCR)
EP0326943A2 (de) * 1988-02-02 1989-08-09 KRC Umwelttechnik GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Reduktion von Stickstoffoxiden unter Verwertung von zweistufiger Kesseleinspritzung
US5342592A (en) * 1989-07-04 1994-08-30 Fuel Tech Europe Ltd. Lance-type injection apparatus for introducing chemical agents into flue gases

Family Cites Families (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3880570A (en) * 1973-09-04 1975-04-29 Babcock & Wilcox Co Method and apparatus for reducing nitric in combustion furnaces
US4021186A (en) * 1974-06-19 1977-05-03 Exxon Research And Engineering Company Method and apparatus for reducing NOx from furnaces
US4636370A (en) * 1983-11-10 1987-01-13 Exxon Research & Engineering Company Non-catalytic method for reducing the concentration of NO in combustion effluents by injection of ammonia at temperatures from about 975 degrees K. to 1300 degrees K.
US4693874A (en) * 1985-03-22 1987-09-15 Hurst Boyd E Method for reducing gas turbine NOx emissions
AU585670B2 (en) * 1985-10-04 1989-06-22 Fuel Tech. Inc. Reduction of nitrogen- and carbon-based pollutants through the use of urea solutions
US4719092A (en) * 1985-10-04 1988-01-12 Fuel Tech, Inc. Reduction of nitrogen-based pollutants through the use of urea solutions containing oxygenated hydrocarbon solvents
US4853193A (en) * 1986-01-10 1989-08-01 Exxon Research And Engineering Company Process for removing NOx and SOx from a gaseous mixture
US4722287A (en) * 1986-07-07 1988-02-02 Combustion Engineering, Inc. Sorbent injection system
CH673593A5 (de) * 1986-10-13 1990-03-30 Von Roll Ag
US4842834A (en) * 1987-02-02 1989-06-27 Fuel Tech, Inc. Process for reducing the concentration of pollutants in an effluent
US5017347A (en) * 1987-02-13 1991-05-21 Fuel Tech, Inc. Process for nitrogen oxides reduction and minimization of the production of other pollutants
US4803059A (en) * 1987-04-15 1989-02-07 Fuel Tech, Inc. Process for the reduction of nitrogen oxides in an effluent using a hydroxy amino hydrocarbon
US5298320A (en) * 1987-04-10 1994-03-29 Commonwealth Sceintific And Industrial Research Organisation Non-woven material containing wool
DE3736306C1 (de) * 1987-10-27 1988-09-29 Didier Eng Rauchgaskanal zur Behandlung eines Rauchgases
US4930305A (en) * 1987-11-18 1990-06-05 Radian Corporation Low NOX cogeneration process
US4951579A (en) * 1987-11-18 1990-08-28 Radian Corporation Low NOX combustion process
US4811555A (en) * 1987-11-18 1989-03-14 Radian Corporation Low NOX cogeneration process
US5441713A (en) * 1988-04-29 1995-08-15 Nalco Fuel Tech Hardness suppression in urea solutions
CH675623A5 (de) * 1988-09-27 1990-10-15 Von Roll Ag
US4954323A (en) * 1988-11-01 1990-09-04 The Standard Oil Company AOG incinerator NOx emission control via NH3 injection
US4981660A (en) * 1988-11-07 1991-01-01 Leach James T Selective hybrid NOx reduction process
CA1324949C (en) * 1988-12-22 1993-12-07 C-I-L Inc. Injection nozzle
US4985218A (en) * 1989-03-03 1991-01-15 Fuel Tech, Inc. Process and injector for reducing the concentration of pollutants in an effluent
US5240689A (en) * 1989-06-19 1993-08-31 Noell, Inc. Process using two-stage boiler injection for reduction of nitrogen
US5139754A (en) * 1989-09-12 1992-08-18 Fuel Tech, Inc. Catalytic/non-catalytic combination process for nitrogen oxides reduction
EP0423417A1 (de) * 1989-09-15 1991-04-24 SAT Chemie G.m.b.H. Verfahren zur selektiven nichtkatalytischen Reduktion der Emission von Schadstoffen aus ölbefeuerten Kesselanlagen
US5058514A (en) * 1989-10-18 1991-10-22 Mozes Miriam S Process for controlling acid gas emissions in power plant flue gases
US5344628A (en) * 1989-10-24 1994-09-06 Martin Gmbh Fur Umwelt-Und Energietechnik Method for introducing and metering a liquid treatment medium in combustion processes
US5024171A (en) * 1990-03-19 1991-06-18 Wahlco, Inc. Reduction of acidic emissions from combustion of sulfur-laden fuels
US5240688A (en) * 1990-08-01 1993-08-31 Fuel Tech Gmbh Process for the in-line hydrolysis of urea
US5098680A (en) * 1990-10-15 1992-03-24 Exxon Research & Engineering Company Aqueous ammonia injection scheme
US5048432B1 (en) * 1990-12-27 1996-07-02 Nalco Fuel Tech Process and apparatus for the thermal decomposition of nitrous oxide
US5199255A (en) * 1991-04-03 1993-04-06 Nalco Fuel Tech Selective gas-phase nox reduction in gas turbines
FI86965C (fi) * 1991-04-04 1992-11-10 Ahlstroem Oy Foerfarande och anordning foer rening av roekgaser
US5252298A (en) * 1991-04-23 1993-10-12 Noell, Inc. Device for cleaning gases
US5229090A (en) * 1991-07-03 1993-07-20 Nalco Fuel Tech Process for nitrogen oxides reduction to lowest achievable level
US5344306A (en) * 1991-08-28 1994-09-06 Nalco Fuel Tech Reducing nitrogen oxides emissions by dual fuel firing of a turbine
US5281403B1 (en) * 1991-09-27 1996-06-11 Noell Inc Method for converting urea to ammonia
US5284492A (en) * 1991-10-01 1994-02-08 Nalco Fuel Tech Enhanced lubricity fuel oil emulsions
US5194076A (en) * 1991-10-23 1993-03-16 The Babcock & Wilcox Company Low pressure drop dry scrubber
US5312605A (en) * 1991-12-11 1994-05-17 Northeastern University Method for simultaneously removing SO2 and NOX pollutants from exhaust of a combustion system
US5178101A (en) * 1992-03-09 1993-01-12 Radian Corporation Low NOx combustion process and system
US5224334A (en) * 1992-03-09 1993-07-06 Radian Corporation Low NOx cogeneration process and system
KR960011040B1 (ko) * 1992-03-24 1996-08-16 안자이 구니오 질소 산화물 제거방법과 그 실시에 사용하기 위한 장치
US5453257A (en) * 1992-10-14 1995-09-26 Nalco Fuel Tech Process for adjusting the optimum effluent temperature of a nitrogen oxides reducing treatment agent
US5277135A (en) * 1992-11-23 1994-01-11 Nalco Chemical Company Controlling concentration of chemical treatment for flue gas reduction of the oxides of nitrogen
US5478542A (en) * 1992-11-23 1995-12-26 Nalco Fuel Tech Process for minimizing pollutant concentrations in combustion gases
US5362462A (en) * 1993-05-26 1994-11-08 Air Products And Chemicals, Inc. Process for nitrogen oxides reduction
US5315941A (en) * 1993-06-07 1994-05-31 The Babcock & Wilcox Company Method and apparatus for injecting nox inhibiting reagent into the flue gas of a boiler
US5380499A (en) * 1993-06-15 1995-01-10 The Babcock & Wilcox Company Combined heat exchanger and ammonia injection process
US5470224A (en) * 1993-07-16 1995-11-28 Radian Corporation Apparatus and method for reducing NOx , CO and hydrocarbon emissions when burning gaseous fuels
US5468460A (en) * 1994-01-10 1995-11-21 Nalco Fuel Tech Stabilization of calcium-based slurries for sox reduction by in-furnace injection

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3722523C1 (en) * 1987-07-08 1988-06-30 Babcock Anlagen Ag Furnace with nozzles for blowing in ammonia for selective noncatalytic flue gas denitration (SNCR)
EP0326943A2 (de) * 1988-02-02 1989-08-09 KRC Umwelttechnik GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Reduktion von Stickstoffoxiden unter Verwertung von zweistufiger Kesseleinspritzung
US5342592A (en) * 1989-07-04 1994-08-30 Fuel Tech Europe Ltd. Lance-type injection apparatus for introducing chemical agents into flue gases

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013001092A1 (de) * 2013-01-23 2014-07-24 Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik Verfahren zum Führen einer Leitung in einer Verbrennungsanlage sowie Vorrichtung mit einer derartigen Leitung
EP2759769A3 (de) * 2013-01-23 2014-12-10 MARTIN GmbH für Umwelt- und Energietechnik Verfahren zum Führen einer Leitung in einer Verbrennungsanlage sowie Vorrichtung mit einer derartigen Leitung
RU2647752C2 (ru) * 2013-01-23 2018-03-19 Мартин ГмбХ Фюр Умвельт-Унд Энергитехник Способ прокладывания канала в установке для сжигания, а также устройство, имеющее такого рода канал

Also Published As

Publication number Publication date
GB9824460D0 (en) 1999-01-06
AU709551B2 (en) 1999-09-02
GB2328889B (en) 2000-12-13
CA2253781C (en) 2002-02-26
DE19781750T1 (de) 2001-04-12
CA2253781A1 (en) 1997-11-13
WO1997041947A1 (en) 1997-11-13
AU2832597A (en) 1997-11-26
GB2328889A (en) 1999-03-10
US5681536A (en) 1997-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19781750B4 (de) Injektionslanze zum gleichmäßigen Eindüsen von wasserfreiem Ammoniak und Luft in einen Kesselraum
EP0433790B1 (de) Brenner
DE60105093T2 (de) Brennstoffverdünnungsverfahren und Vorrichtung zur NOx-Verminderung
DE60124483T2 (de) Behandlungsvorrichtung für Verbrennungsabgase
EP0111874B1 (de) Einrichtung zum Verbrennen insbesondere von reaktionsträgem Kohlenstaub
EP0028025A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Mikroflüssigkeitströpfchen
EP0317706B1 (de) Rauchgaskanal zur Behandlung eines Rauchgases
EP0438682A2 (de) Abgassystem mit einem Partikelfilter und einem Regenerierungsbrenner
DE102019210877A1 (de) Mischer und Abgasnachbehandlungssystem
DE2552882A1 (de) Verfahren und system zur verbrennung eines brennstoffes
DE2221970A1 (de) Anordnung zur katalytischen reinigung der abgase von verbrennungsmotoren
DE3541599A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum beimischen einer zerstaeubten fluessigkeit in einen gasstrom
DE102017001025B4 (de) Verbrennungsanlage und Verfahren zur Abgasbehandlung
DE3939197C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Minderung der Stickoxid-Konzentration im Abgasstrom von Verbrennungsprozessen
DE60016106T2 (de) Brenner mit Abgasrückführung
DE2812161A1 (de) Vorrichtung zum rauchlosen abfackeln von abgasen
EP0972560B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur intensiven Vermischung von Reaktionsmedien
DE3607676C2 (de)
EP0446436A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen von in einem Medienstrom enthaltenen Störstoffen
DE1442734A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Einleitung,Foerderung und Beschleunigung physikalisch-chemischer Prozesse bzw. Reaktionen an festen,fluessigen,gasfoermigen Stoffen,Stoffgemischen,Loesungen und im besonderen ein Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung der Luft und Entgiftung der Abgase von Otto- und Dieselmo
DE19635094C2 (de) Vorrichtung zur Neutralisation und Desodorierung von Ammoniak und Schwefeldioxyd
DE10140422C1 (de) Thermische Nachverbrennungsvorrichtung
DE4130348A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum einduesen von reduktionsmittel in den rauchgasstrom eines mit fossilen brennstoffen befeuerten dampferzeugers
EP0205745A1 (de) Vorrichtung zum Waschen von Abgasen
DE3642612A1 (de) Vorrichtung zum mischungsintensiven einbringen von reduktionsmittel in einem no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-haltigen abgas

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee