DE3441675A1 - Verfahren zur verringerung des no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-gehalts in verbrennungsgasen - Google Patents
Verfahren zur verringerung des no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-gehalts in verbrennungsgasenInfo
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- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
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Description
Telefon: (02 21) 238348
Telegramme: Marspatent Telex-Nr,^&882 336
Kl/hg. 14.11.1984 Pa 8406
L. & C. STEINMÜLLER GmbH
Fabrikstr. 1, D-5270 GUMMERSBACH
Fabrikstr. 1, D-5270 GUMMERSBACH
VERFAHREN ZUR VERRINGERUNG DES NO J-GEHALTS IN VERBRENNUNGS-
X
GASEN
GASEN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung des NOx-Gehalts in Verbrennungsgasen durch Einführung
von Sekundärbrennstoff.
Es ist bereits bekannt, den NOx>Gehalt der Verbrennungsgase
innerhalb des Verbrennungsrauais (Ofen oder Kessel) dadurch zu verringern, daß die Primärverbrennung in reduzierender
Atmosphäre mit einer unzureichenden Luftmenge durchgeführt wird, wobei ein Teil der für die vollständige Verbrennung
notwendigen Luft als Oberluft stromabwärts von der Primär- IQ verbrennungszone zugegeben wird. Es ist weiter bekannt,
zwecks NO -Reduzierung hinter der Primärverbrennungszone
und vor Zufuhr der für die vollständige Verbrennung erforderlichen
Restluft, also dazwischen, Sekundärbrennstoff mittels eines gasförmigen Trägermediums zuzuführen, wobei
als Trägermedium das Abgas der Primärverbrennung dient.
Es hat sich gezeigt, daß die Eindüsung von Sekundärbrennstoff zur NO '.-Reduzierung mit einem gasförmigen Träger,
wie Luft oder Verbrennungsgas, besonders bei grösseren Feuerraumdurchmessern Schwierigkeiten bereitet. Mit einem
gasförmigen Träger ist die Eindringtiefe des Gemischs aus Sekundärbrennstoff/Träger zu gering. Die unbedingt
notwendige gute Durchmischung wird deshalb nur nach relativ langen Mischungszeiten erreicht„ Außerdem bereitet die
Verteilung und Regelung der Brennstoffzufuhr Schwierigkei-
Iq ten. Eine gute Durchmischung kann in der Regel nur mit
einer Reihe von Düsen erzielt werden, bei denen Durchmesser und Geschwindigkeit optimiert sind. Konstruktiv ist aber
eine solche Anordnung und Anzahl von Düsen sehr aufwendig. Außerdem ist die Außerbetriebnahme einzelner Einblasstellen
ohne größere Betriebseinschränkungen nicht möglich. Im Extremfall muß die gesamte Anlage stillgelegt werden.
Außerdem wird sich beim Betrieb einer großtechnischen Anlage der für die optimal NO -Reduktion erforderliche
Einblasort des Sekundärbrennstoffs in Abhängigkeit vom Lastverhalten verschieben. Die Variierung des Einblasortes
in Abhängigkeit von der Last erfordert wiederum erheblichen konstruktiven Aufwand. Aus den vorstehenden Gründen kam
die weiter oben als bekannt beschriebene NO -Reduzierung mit Sekundärbrennstoff nur in Testanlagen, aber nicht
in Großanlagen (Größenordnung lOOO bis 2000 Tonnen Dampf/ Stunde zur Anwendung).
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu schaffen, in dem auf einfache Weise der NO -Gehalt in
X den Verbrennungsgasen großtechnischer Verbrennungsanlagen,
insbesondere Dampferzeugern, wirkungsvoll herabgesetzt
wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens
* r. o »«■;
von Anspruch 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft
in seiner Anwendung auf Verbrennungsprozesse, denen eine Trockenfeuerung oder eine Schmelzkesselfeuerung zugrundeliegt.
Als Sekundärbrennstoffe sind erfindungsgemäß sowohl feste
Brennstoffe, wie Kohle, als auch flüssige Brennstoffe, wie öl, geeignet.
Als flüssiges Tägermedium für den Sekundärbrennstoff kommt ein breites Spektrum von geeigneten Flüssigkeiten
infrage. So können nicht brennbare Flüssigkeiten, im einfachsten Fall Wasser, ebenso zum Einsatz kommen wie
brennbare Flüssigkeiten, die in der Regel organischen Ursprungs sind. Hier ist in erster Linie öl zu nennen,
jedoch können vorteilhaft ebenso andere, niedriger siedende organische Flüssigkeiten, wie Alkohole (Methanol)
als Träger verwendet werden. Ein gut geeignetes Gemisch besteht aus Kohlenstaub als Sekundärbrennstoff und Wasser
als Trägermedium.
Das Verhältnis von Sekundärbrennstoff zu Trägermedium
kann in weiten Grenzen schwanken. Die Untergrenze für den Anteil des Trägermediums ist durch die Zerstäubungsfähigkeit
der Suspension aus Brennstoff und Träger begrenzt. Die Obergrenze des Trägermediums wird durch die Wirts chaftlichkeit
und den erfordlichen Grad der Stickoxid-Reduktion bestimmt. Für praktische Zwecke beträgt der Anteil des
Trägers, bezogen auf Träger und Brennstoff, 20 bis 80 Gew.-%.
Brennstoff und Träger werden dem Verbrennungsraum in feinverteilter Form, in der Regel durch Düsen, zugeführt.
* 3A41675
Für das Einblasen in den Feuerraum sind keine speziellen Düsen erforderlich. Vielmehr kann eine ausreichend gute
Brennstoffverteilung und Zerstäubungsgute mit bereits
bekannten Düsenkonstruktionen erreicht werden.
Geeignet sind alle für die Zerstäubung von Flüssigkeit bekannten Düsenkonstruktionen, so z.B. der Y-Zerstäuber.
Der Sekundärbrennstoff kann auf verschiedene, an sich
bekannte Methoden zerstäubt werden. Hierfür sind Druck ebenso geeignet wie die Anwendung eines Fremdmediums,
wie Luft, Dampf oder Gas.·
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine ausreichende
Eindringtiefe des Sekundärbrennstoffs und eine gute Durchmischung,
wobei zusätzlich Verteilung und Regelung der Brennstoffeindüsung vereinfacht werden. Dabei kann auch
Richtung und Menge der Eindüsung unabhängig von der jeweiligen
Kessellast gesteuert werden. Auch können einzelne Düsen ohne Rückwirkung auf andere Düsen zu- oder abgeschaltet
werden.
Die Erfindung wird anhand der Figuren beispielhaft erläutert:
Figur 1 stellt einen Längsschnitt durch einen Kessel dar,
Figur 2 einen Horizontalschnitt durch den gleichen Kessel.
Dem Kessel (1) werden Brennstoff und Luft für die Primärverbrennung
durch die Leitungen (2) zugeführt. Zur Vervollständigung der Verbrennung wird hinter der Primärverbrennungszone
bei (3) Verbrennungsluft zugeführt. Zwischen Brennstoff/Luftzufuhr für die primäre Verbrennung (2)
und Zufuhr für die Sekundärluft (3) wird Sekundärbrennstoff
in einem flüssigen Träger über die Leitung (4) in den Feuerraum über nicht gezeichnete Düsen eingedüst, wobei
ein Regelorgan (5) zur Steuerung der Durchflußmenge vorgesehen ist. Der Sekundärbrennstoff wird in der Leitung
(6) zu- bzw. rückgeführt.
Der Brennstoff für die Primärverbrennung kann fest, flüssig oder gasförmig sein, der Sekundärbrennstoff stellt immer
eine Suspension entweder eines festen oder eines flüssigen Brennstoffs in einem flüssigen Trägermedium dar und ist
insoweit immer flüssig.
Figur 3 stellt den allgemeinen Entwurf eines Y-Zerstäubers dar, der zur Zerstäubung der Suspension geeignet ist. Dieser
Zerstäuber kann mit unterschiedlichen Zerstäubungswinkeln zur glexchmäßigen Verteilung des Sekundärbrennstoffes
im Feuerraum verwendet werden. Durch das zentral angeordnete Rohr wird das Zerstäubermedium und durch das
Mantelrohr wird das Sekundärbrennstoff/Träger-Gemisch
transportiert.
Claims (6)
1. Verfahren zur NO -Verminderung in Verbrennungsgasen
Λ.
durch Zuführung von Sekundärbrennstoff mittels eines Trägermediums in den Verbrennungsraum an einer Stelle
zwischen Brennstoff/Luftzufuhr für die primäre Verbrennung
und Sekundärluftzufuhr für den vollständigen Ausbrand,
dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärbrennstoff mittels eines flüssigen Trägers in den Verbrennungsraum eingebracht
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sekundärbrennstoff und Träger in feinverteilter
Form, vorzugsweise durch Eindüsen, in den Verbrennungsraum eingebracht werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sekundärbrennstoff feste Brennstoffe,
vorzugsweise Kohle, oder flüssige Brennstoffe, vorzugsweise öl· verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger für den Sekundärbrennstoff
nicht brennbare Flüssigkeiten, vorzugsweise Wasser oder brennbare Flüssigkeiten, vorzugsweise öl» verwendet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Sekundärbrennstoff und flüssiger
Träger mittels Druck oder einem Fremdmedium, vorzugsweise Luft, Dampf oder Gas zerstäubt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Suspension von Sekundärbrennstoff in flüssigem Trägermedium mit einem Gehalt von 20 bis
80 Gew.-% an Träger, bezogen auf das Gesamtgewicht aus Brennstoff und Träger, zerstäubt wird.
Priority Applications (4)
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