DK161036B

DK161036B - Fremgangsmaade og anlaeg til reduktion af emissionen af skadelige stoffer i roeggassen fra fyringsanlaeg

Info

Publication number: DK161036B
Application number: DK350184A
Authority: DK
Inventors: Willibald Kraus
Original assignee: Lentjes Dampfkessel Ferd
Priority date: 1983-07-20
Filing date: 1984-07-17
Publication date: 1991-05-21
Also published as: DK350184A; US4562795A; DK161036C; EP0132584B1; EP0132584A2; DK350184D0; EP0132584A3

Description

DK 161036 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde og et anlæg til reduktion af emissionen af skadelige stoffer i røggasser fra fyringsanlæg med varmevekslere ved forbrænding af svovl- og askeholdigt brændstof med luftover-5 skud og frembringelse af ca. 85% af den nødvendige effekt i et første trin og forbrænding af et askefrit og evt. svovlholdigt brændstof i det støkiometriske område med restoxygenet i røggassen fra det første trin og frembringelse af resten af den termiske effekt i et andet, 10 efterfølgende trin og ved katalytisk omdannelse af svovloxiderne og nitrogenoxiderne til uskadelige forbindelser og/eller forbindelser, som kan uskadeliggøres efter fjernelse af røggassernes støv.

En sådan fremgangsmåde og et sådant anlæg er be-15 skrevet i tysk offentliggørelsesskrift nr. 2 658 208.

I et fyringsanlæg forbrændes her kulstøv med et luftoverskud på 10-20%. Dette luftoverskud nedsættes ved tilførsel af en kulbrinte, navnlig jordgas, til fyringsanlægget, således at der kun fremkommer et let 20 oxygenoverskud eller et let oxygenunderskud. Herved omsættes uden tilstedeværelsen af en katalysator delvis nitrogenoxiderne til nitrogen- og ammoniak, ligesom svovldioxiden omsættes til svovlbrinte. Derefter renses røggasserne for støv og ledes over en katalysator, i 25 hvilken restindholdet af nitrogenoxider og svovldioxid omsættes til nitrogen hhv. ammoniak og svovlbrinte. Svovlbrinten bliver derefter ekstraheret fra røggasserne og videreforarbejdet til elementær svovl. Ringe mængder ammoniak forbliver i røggassen og bortledes 30 over en skorsten til atmosfæren.

Det er en ulempe ved denne kendte fremgangsmåde, at der kan dannes ammoniumsulfat, som udfældes på katalysatoren til omsætning af de i røggasserne indeholdte svovloxider til svovlbrinte og kan kontaminere denne, 35 at der forbliver ammoniak i røggasserne, som over skorstenen når ud i atmosfæren, at ekstraktionen af svovl-

DK 161036B

2 brinte og videreforarbejdningen er kompliceret, og at den katalytiske reduktion af svovloxiderne til svovlbrinte er en indoterm proces, således at der forbruges varmeenergi fra røggasserne, som går tabt for anlæggets 5 termiske effekt.

I "Iron and Steel Eng", bind 41, nr. 5, 1964, side 167, er der beskrevet et dampkraftværk med et fyringsanlæg, i'hvilket der forbrændes svovlholdigt kulstøv. Efter en støvfjerner for røggasserne findes der 10 en oxidationskatalysator, som opoxiderer svovldioxiden til svovltrioxid. Derefter ledes røggasserne, med svovl-trioxiden gennem en luftforvarmer, i hvilken røggasserne afkøles så meget, at svovldioxiden forbinder sig med vanddamp til svovlsyre og udkondenseres. Den ud-15 kondenserede svovlsyre udtrækkes, og de i vidt omfang svovlfrie røggasser ledes over en skorsten ud i atmosfæren. Fyringsanlægget drives på sædvanlig måde med et betydeligt luftoverskud, og der opstår kvælstofoxider, som ikke fjernes fra røggasserne.

20 Opfindelsen har til opgave at eliminere de for annævnte ulemper og at tilvejebringe en fremgangsmåde og et anlæg til reduktion af emissionen af skadelige stoffer i røggassen fra fyringsanlæg, som muliggør en katalytisk eliminering af kvælstofoxiderne uden til-25 førsel af fremmedstoffer og under hensyntagen til forholdene ved brændstofforbrænding i fyringsanlæg, navnlig dampfrembringelsesanlæg. Forbrændingen i de to trin skal på sædvanlig måde forløbe så fuldstændigt som muligt og med så høje forbrændingstemperaturer som muligt 30 med henblik på at sikre høje anlægvirkningsgrader og lave anlægomkostninger.

Desuden skal varmeudvindingen ved oxidationen af svovldioxid til svovltrioxid nyttiggøres til forbedring af anlæggets virkningsgrad, og samtidigt skal der 35 opstå en så vidt mulig svovlfri røggas.

Denne opgave løses med en fremgangsmåde af den 3

DK 161036 B

indledningsvis omhandlede art ifølge opfindelsen ved, at rensningen for støv sker efter det første trin, at forbrændingen i det andet trin sker katalytisk ved hjælp af en oxydationskatalysator, og at der derefter følger en 5 katalytisk reduktion af nitrogenoxiderne til nitrogen ved hjælp af en reduktionskatalysator, at der efter fjernelsen af støvet sker en yderligere katalytisk op-oxidering af svovldioxiden til svovltrioxid, idet den yderligere katalysator findes på· et sted i røggasstrøm-10 men, hvor der hersker en temperatur på 400°-500°, og at svovlsyre udkondenseres og udtrækkes før tilgangen til en skorsten ved afkøling af røggasserne til under dugpunktet .

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen udnytter en i 15 sig selv kendt totrins forbrænding, men udfører forbrændingen katalytisk i det andet trin, da dette uden problemer lader sig styre således, at udelukkende restoxygenet i røggasserne forbruges. ved forbrænding af det tilførte askefri brændstof til kuldioxid og vand uden 20 dannelse af uforbrændte stoffer såsom kulmonoxid og kulbrinter. Af denne årsag kan der umiddelbart efter den katalytiske forbrænding i det andet trin følge en katalytisk reduktion af nitrogenoxiderne til nitrogen, uden at der derved dannes ammoniak. Og da der ikke dannes 25 ammoniak, er den katalytiske opoxidering af svovldioxiden til svovltrioxid mulig, således at det ikke blot opnås, at den derved fremkommende termiske effekt udnyttes i fyringsanlægget, men også at den forekommende svovlsyre på enkel måde kan udtrækkes ved udkondense-30 ring. Det yderligere operative opbud til en sådan katalytisk svovldioxidoxidering og til kondensation af svovlsyren er yderst ringe. Den termiske effekt ved svovldioxidoxideringen kan sammen med den katalytiske oxidering af røggasserne i det andet trin fortrinsvis 35 nyttiggøres i en luftforvarmer.

Det efter fremgangsmåden ifølge opfindelsen drevne fyringsanlæg reguleres fortrinsvis således, at 4

DK 161036 B

brændstoftilførslen i det første trin ved et i det væsentlige konstant luftoverskud reguleres i afhængighed af den nødvendige effekt, og at brændstoftilførslen i det andet trin reguleres i afhængighed af røggassernes 5 oxygenindhold. Dette betyder, at ved en formindskelse af den nødvendige effekt reguleres brændstoftilførslen og lufttilførslen i det første trin ned, og at brændstof-tilførsien til det andet trin indstilles således, at oxygenet i røggasserne forbruges fuldstændigt.

10 Røggassernes oxygenindhold måles fortrinsvis efter det andet trin ved,hjælp af en λ sonde.

Det til den katalytiske oxidation af svovldioxiden nødvendige oxygen kan stamme fra luftoverskuddet hhv. røggassen eller også tilføres røggassen foran SC^-oxida-15 tionstrinnet. I detaljer retter dette sig efter, om svovldioxiden opoxideres før efterforbrændingen i det andet trin eller efter nitrogenoxidreduktionstrinnet.

Med henblik på at forhindre en for tidlig kondensering af den fra svovldioxidoxidationen resul-20 terende svovlsyre og dermed korrosion af anlægsdelene bør vandtilgangstemperaturen til en fødevandforvarmer ved det andet fyringsanlægs kolde ende ligge over røggassernes dugpunkt. Dette lader sig eksempelvis sikre ved, at hedtvand fra en fødevandforvarmer ved det 25 første fyringsanlægs kolde ende tilføres tilgangen til det andet fyringsanlægs fødevandforvarmer. En delstrøm af hedtvandet kan tilføres den nævnte tilledning over en i en overbeholder i det første fyringsanlæg anbragt forvarmer.

30 De røggasser, som forlader det andet fyringsanlægs fødevandforvarmer afkøles fortrinsvis i en rekuperativ luftforvarmer til under dugpunktet for på denne måde at kunne udskille en højkoncentreret svovlsyre fra røggasserne.

35 Det sker fortrinsvis ved en totrins afkøling i 5

DK 161036 B

luftforvarmeren med et over dugpunktet liggende varmt og et under dugpunktet liggende koldt trin, fra hvilket den kondenserede svovlsyre da kan udtrækkes.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen udøves for-5 trinsvis i et dampkraftanlaeg med en dampkedel med en med luftoverskud drevet kulstøvfyring for den overvejende del af den krævede effekt som første trin og en tilførsel af gasformigt eller flydende brændstof i det første trins røggasser med forbrug af restoxygenet i 10 røggasserne for resten af den krævede effekt som andet trin, strålingsvarmeflader, berøringsvarmeflader, en luftforvarmer, en støvudskiller og en foran luftfor-varmeren anbragt katalysator til omdannelse af svovloxider og nitrogenoxider til uskadelige forbindelser 15 og/eller forbindelser, som kan uskadeliggøres, og med et organ til udskillelse af de dannede svovlforbindelser fra røggasserne, som er ejendommeligt ved, at det første trin har en første kedeldel med fordampervarmeflader, overhedervarmeflader, fødevandforvarmevarmeflader og 20 et af damptrykket afhængigt reguleringsorgan for kulstøvtilførslen, og at det andet trin har en anden kedeldel med fordampervarmeflader, overhedervarmeflader, fødevandforvarmevarmeflader og et af røggassernes oxygenindhold afhængigt reguleringsorgan for brændstof-25 tilførslen, at støvudskilleren findes mellem den første kedeldel og den anden kedeldel, at forbrændingen i det andet trin sker på en efter brændstoftilførslen anbragt oxidationskatalysator og reduktionen af nitrogenoxiderne på en efter oxidationskatalysatoren anbragt 30 reduktionskatalysator, at en yderligere oxidationskatalysator for svovldioxid er anbragt efter støvudskilleren, og at luftforvarmeren har et svovlsyreaftræk.

Der kan findes en λ sonde mellem oxidationskatalysatoren og reduktionskatalysatoren, hvilken sonde ak-35 tiverer reguleringsorganet.

6

DK 161036 B

Tilstedeværelsen af det til svovldioxidoxidationen nødvendige oxygen kan sikres ved hjælp af mindst én mellem reduktionskatalysatoren og oxidationskata-lysatoren udmundende luft- hhv. oxygendyse. Dette er 5 navnlig tilfældet, hvis forbrændingen af restoxygenet i det andet fyringsanlæg forløber støkiometrisk. Ved overstøkiometrisk forbrænding behøver man derimod kun at tilføre lidt eller slet intet oxygen til røggassen med henblik på svovldioxidoxidationen.

10 Fortrinsvis anvendes der en multifunktionel pla- tin-rhodium-katalysator, som virker oxiderende på u-forbrændte kulbrinter og kulmonoxid og reducerende på nitrogenoxider, hvilken katalysator konstruktivt er opdelt i et antal indbyrdes parallelle multifunktionelle 15 trevejskatalysatorer.

Med henblik på at sikre trevejskatalysatorens start kan der findes en pilotbrænder efter brændgas-tilførsien.

Med henblik på at kunne opretholde katalysato-20 rernes og varmefladernes virksomhed over et længere tidsrum kan der mellem og/eller efter katalysatorerne findes rensningsblæsere.

Den til den katalytiske svovldioxidoxidation nødvendige reaktionstemperatur kan indstilles ved, at 25 der mellem reduktionskatalysatoren for nitrogenoxiderne og oxidationskatalysatoren for svovldioxiden findes varmeflader. Disse varmeflader bortfalder, hvis oxidationskatalysatoren for svovldioxiden er beliggende foran reduktionskatalysatoren for nitrogenoxiderne og 30 foran det andet fyringsanlægs brændstoftilførsel. I

dette tilfælde træder røggassen ind i katalysatoren for svovldioxidoxideringen med væsentligt lavere temperatur og med hele sit restoxygenindhold, således at der til oxidationen af svovldioxiden hverken kræves afkøling af 35 røggassen eller oxygentilførsel. Brændstoftilførslen kan da reduceres svarende til oxygenforbruget ved svovldioxidoxideringen. Endvidere kan der findes en om- 5

DK 161036 B

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen udøves for-5 trinsvis i et dampkraftanlæg med en dampkedel med en med luftoverskud drevet kulstøvfyring for den overvejende del af den krævede effekt som første trin og en tilførsel af gasformigt eller flydende brændstof i det første trins røggasser med forbrug af restoxygenet i 10 røggasserne for resten af den krævede effekt som andet trin, strålingsvarmeflader, berøringsvarmeflader, en luftforvarmer, en støvudskiller og en foran luftforvarmeren anbragt katalysator til omdannelse af svovloxider og nitrogenoxider til uskadelige forbindelser 15 og/eller forbindelser, som kan uskadeliggøres, og med et organ til udskillelse af de dannede svovlforbindelser fra røggasserne, som er ejendommeligt ved, at det første trin har en første kedeldel med fordampervarmeflader, overhedervarmeflader, fødevandforvarmevarmeflader og 20 et af damptrykket afhængigt reguleringsorgan for kulstøvtilførslen, og at det andet trin har en anden kedeldel med fordampervarmeflader, overhedervarmeflader, fødevandforvarmevarmeflader og et af røggassernes oxygenindhold afhængigt reguleringsorgan for brændstof-25 tilførslen, at støvudskilleren findes mellem den første kedeldel og den anden kedeldel, at forbrændingen i det andet trin sker på en efter brændstoftilførslen anbragt oxidationskatalysator og reduktionen af nitrogenoxiderne på en efter oxidationskatalysatoren anbragt 30 reduktionskatalysator, at en yderligere oxidationskatalysator for svovldioxid er anbragt efter støvudskilleren, og at luftforvarmeren har et svovlsyreaftræk.

6

DK 161036 B

Tilstedeværelsen af det til svovldioxidoxidationen nødvendige oxygen kan sikres ved hjælp af mindst én mellem reduktionskatalysatoren og oxidationskatalysatoren udmundende luft- hhv. oxygendyse. Dette er 5 navnlig tilfældet, hvis forbrændingen af restoxygenet i det andet fyringsanlæg forløber støkiometrisk. Ved overstøkiometrisk forbrænding behøver man derimod kun at tilføre lidt eller slet intet oxygen til røggassen med henblik på svovldioxidoxidationen.

10 Fortrinsvis anvendes der en multifunktionel pla tin- rhodium-katalysator, som virker oxiderende på u-forbrændte kulbrinter og kulmonoxid og reducerende på nitrogenoxider, hvilken katalysator konstruktivt er opdelt i et antal indbyrdes parallelle multifunktionelle 15 trevejskatalysatorer.

dette tilfælde træder røggassen ind i katalysatoren for svovldioxidoxideringen med væsentligt lavere temperatur og med hele sit restoxygenindhold, således at der til oxidationen af svovldioxiden hverken kræves afkøling af 35 røggassen eller oxygentilførsel. Brændstoftilførslen kan da reduceres svarende til oxygenforbruget ved svovldioxidoxideringen. Endvidere kan der findes en om-

DK 161036 B

9

Oxidationskatalysatoren 44 eller 42 for svovldioxid kan være placeret enten før gastilgangen 8 eller efter katalysatoren 13 til reduktion af nitrogenoxiderne, og den er fortrinsvis en platin-5 palladium-katalysator. Det dannede svovJtrloxid omdannes ved reaktion med den i røggasserne indeholdte vanddamp næsten kvantitativt til svovlsyre.

Ved udstrømningen fra den multifunktionelle katalysator 13 er røggassen fuldstændig udbrændt 10 og indeholder ikke andre skadelige stoffer end S02 og SOg. Røggassen, hvis temperatur er ca. 680°c, ledes nu over overhederhedefladerne 37, fordamper-hedefladerne 36 og economiserhedefladerne 38, hvorved den afkøles til den procesinternt ønskede 15 røggastemperatur før indstrømningen i luftforvarmeren 15. Hvis oxidationskatalysatoren 42 er anbragt efter reduktionskatalysatoren 13, er der på opstrømssiden af oxidationskatalysatoren 42 tre dyser 43, gennem hvilke det til oxidation af svovldioxidet i givet 20 fald nødvendige oxygen ledes ind i røggassen, dersom oxidationen i katalysatoren 12 ikke styres således, at røggassen stadig indeholder tilstrækkelig oxygen.

Endvidere er der på opstrømssiden af oxidationskatalysatoren 42 indbygget overhederhedeflader 37, 25 hvormed røgtemperaturen kan bringes op på den til oxidation af svovldioxid nødvendige temperatur på 400-500°C.

Alternativt kan oxidationskatalysatoren 44 for svovldioxid dog også være placeret på opstrøms-30 siden af oxidationskatalysatoren 12. I så fald behøves ingen tilførsel af oxygen, eftersom røggassen indeholder oxygen. Tilførslen af brændgas reguleres på samme måde ved hjælp af λ-sonden 10. Der behøves imidlertid mindre gasmængde på grund af det ved oxi-35 dationen af SC>2 reducerede indhold af 02·

DK 161036B

10

Det ved den katalytiske oxidation af svovldioxid dannede svovltrioxid omsættes meget hurtig, og i betragtning af den høje vanddampkoncentration også fuldstændigt. Herved stiger dugpunktet med tiltagende 5 koncentration af svovlsyre, som det ses af dugpunkt-linierne på diagrammet i fig. 4. Med henblik på at beskytte economiseren 38's trykførende hedeflader mod korrosion fra svovlsyren holdes vandets indstrømningstemperatur til economiseren altid over dugpunk-10 tet, således at udkondensation af svovlsyre ikke er mulig. Vandets indstrømningstemperatur kan indstilles ved iblanding af hedtvand fra det første fyringsanlæg l's economiser 28. Hvis hedtvandets temperatur ikke er høj nok, kan en delstrøm af hedtvand fra economi-15 seren 28 ledes ind i economiseren 38 eller dennes tilgangsledning gennem en særskilt, på tegningen ikke vist forvarmer i overbeholderen 29. Damptemperaturerne i overbeholderen 29 er tilstrækkelige til den nødvendige opvarmning af den pågældende delmængde, 20 De fra economiseren 38 udstrømmende røg gasser køles først til en temperatur over dugpunktet i det første trin 15a af totrins luftforvarmeren 15, og derefter køles de ned under dugpunktet i det andet trin 15b, hvorved svovlsyren kondenserer og kan af-25 tappes gennem et svovlsyreudtag 45. En hertil særlig egnet forvarmer er en rørluftforvarmer med vertikale rør og indstrømning af røggas ved rørenes topende samt med luftstrømning i flerdobbelt kryds-modstrøm nedefra opefter. Luftforvarmeren 151 s andet trin 15b består 30 med henblik på risikoen for korrosion fra den kondenserede svovlsyre af et syrefast materiale, eksempelvis glasrør.

Kondensationen af svovlsyre i luftforvarmeren 15's andet trin 15b sker stort set efter de trykaf-35 hængige dugpunkt- og kogepunktlinier på diagrammet i fig. 4 .

» 11

DK 161036 B

Som eksempel er i fig. 4 vist kondensation af svovlsyre ved et partialtryk af blandingskomponenterne HjO/I^SC^ på 0,1 at og et udgangs forhold ξΑ = 90/10 vægtprocent.

5 Fra tilstanden svarende til punkt A af køles dampblandingen ved konstant ζ så længe, indtil •n dugpunktet t2 er nået i punkt B. I dette Øjeblik kondenserer de første dråber med sammensætningen £c fra punkt C (dvs. 8/92%) Dampblandingen bliver derved 10 fattigere på H2S04, således at dens sammensætning ved fortsat køling ændrer sig langs dugpuhktlinien til punkt D. J punkt D er praktisk taget al svovlsyren kondenseret, dvs. at der ved 140°C praktisk taget kun er vanddamp tilbage i røggasserne.

15 Kondensatet ændrer sin sammensætning langs kogepunktlinien for 0,1 at fra punkt C til punkt E.

Den i punkt F sidst kondenserede damp har sammensætningen £D, dvs. det er praktisk taget rent vand. Væskeblandingen i punkt E består af ca. 81 vægtpro-20 cent H2SC>4 og 19 vægtprocent H20. Røggasserne er således blevet fattigere på vanddamp, da der også blev kondenseret en del af røggassens vanddamp.

Ud fra temperaturen på 140°C i punkt F kan man bestemme fordelingen af de kondenserede mængder.

25 Af 1 kg begyndelsesblanding er δ kg kondenseret og fkg er stadig i dampform, dvs.

δ + ψ= i.

Da mængden af H2S04 forbliver uændret før og under kondensationen er 30 h = h = {-ξ6 * f'h hvoraf følger r c £4 “ £5 % ” ^ 4 6 = ε - ΊΓ og V= I - e’ H ^5 ^6 ^5 12

DK 161036B

I ovenstående ligninger svarer indices 1, 4, 6 og 5 til punkterne henholdsvis A, F, E og D i fig. 4.

Svarende til punkt F i fig. 4 er der af hvert 5 oprindeligt kg blevet δ = = 0,1235 (kg/kg) kondensat, og 19 - 9(1 <jP = 19 - XQO = 0,8765 (kg/kg) i dampform.

10 19 vægtprocent af kondensatet er H20, dvs. at der af hvert kg (H20 + H2S04) er kondenseret r kg h2o 0,19 - 0,1235 = 0,0235(]Cg(H20+H2SO4)) 15 °g , kg HpO ^ 0,81 · 0,1235 = 0,1000(ί^ϊ^5φ-^

Anvendelsen af fremgangsmåden ifølge opfindel-20 sen i et dampkraftværk er vist mere detaljeret i fig. 2. Det første fyringsanlæg udgøres af en kedelsektion 1 med en tilgang 2 for kulstøv til kedelsektionen l*s brændkammer. Kedelsektionen 1 er på sædvanlig måde udformet med fordamperhedeflader 25 26, overhederhedeflader 27 og economiserhedeflader 28.

Over kedelsektionen 1 er der en overbeholder 29. Røggasserne fjernes fra kedelsektionen 1 gennem røggaskanalen 4. En omløbs-styreklap 30 for røggasserne gør det muligt at lede en del af røggasserne ind 30 i røggaskanalen 4 fra området mellem overhederhede-fladerne 27 og economiserhedefladerne 28. Til dette formål er der i røggaskanalen 4 endvidere ind-bygget en røggas-styreklap 31 før det sted, hvor de gennem klappen 30 strømmende røggasser kommer 35 ind i kanalen.

DK 161036 B

13

Det som brændsel anvendte kul tilføres gennem et kulforsyningsanlæg 32 til en kulbunker 33. Fra kulbunkeren 33 kommer kullene i de til enhver tid nødvendige mængder gennem fordelere 34 til kulmøl-5 ler 35, hvorfra kullene kommer ind i tilgangen 2 som kulstøv. I røggaskanalen 4 er røggasserne kølet til ca. 330°C og gennemstrømmer støvudskilleren 5, der er udformet som elektrofilter. I elektrofilteret 5 udskilles flyvestøv til et reststøvindhold på 3 10 maksimalt 50 mg/Nm . Fra elektrofilteret 5 kommer røggasserne gennem en røggaskanal 7 ind i en anden kedelsektion 6, som indeholder det andet fyringsanlæg til totrinsforbrændingen. Gennem gastilgangen 8, der er udformet som fordelerrør indbygget tværs over hele 15 kedelsektionen 6's indstrømningstværsnit, tilføres den brændbare gas til røggasserne på en sådan måde, at der sker en grundig sammenblanding af røggasserne og den brændbare gas. Den tilførte mængde brændbar gas reguleres således, at der opnås en støkiometrisk 20 blanding med røggassen. Blandingen forbrænder katalytisk ved gennemstrømning af oxidationskatalysatoren 12, hvorved gastemperaturen stiger til 680°C, når der anvendes naturgas som brændbar gas, og når restindholdet af oxygen i røggassen fra den første kedelsek-25 tion 1 er 3%.

Ved disse temperaturer foregår der en fuldstændig omdannelse af de enkelte gaskomponenter på den af platin og palladium bestående oxidationskatalysator.

De enkelte gaskomponenters omdannelsestemperaturer er 30 følgende: H2 under 100°C, CO ved 20° til 200°C, C2H2 ved 140° til 240°C, C2H4 ved 175° til 300°C osv.

Selv CH4, som vanskeligst omdannes, bliver fuldstændig omdannet i området mellem 300° og 450°.

35 Ved afgangen fra oxidationskatalysatoren 12 opfylder røggassen betingelserne for at blive behand-

V

* I

14

DK 161036 B

let i den følgende multifunktionelle platin-rhodium-trevejs katalysator 13. Her omdannes på samme tid alle tre skadelige komponenter - uforbrændte carbon-hydrider, carbonmonoxid og nitrogenoxider - til 5 H2O og Nj. Den multifunktionelle katalysator 13 bevirker således en oxidation af de uforbrændte car-bonhydrider og carbonmonoxid og en reduktionaf nitrogenoxiderne til N2.

Om nødvendigt kan der foran oxidationskata-10 lysatoren 12, der i og for sig har fremragende tænd-evne og god holdbarhed, til indledning af tændingen monteres en tændingshjælp i form af en pilotbrænder 11. Nødvendigheden af en pilotbrænder 11 afhænger af røggastemperaturen ved afgangen fra kedelsektionen 15 1. Denne røggastemperatur kan ved foranstaltninger indvendig i kedelen, f.eks. ved en omløbsregulering ved hjælp af omløbs-styreklappen 30 og røggas-styreklappen 31, reguleres ind på den lavest tilladelige temperatur i hele lastområdet. Temperatur-20 stigningen af røggasserne i oxidationskatalysatoren 12 påvirkes yderligere af røggassens restindhold af oxygen, dvs. af luftoverskuddet ved driften af den første kedelsektion 1.

Som vist i fig. 1 og 3 befinder oxydationskata-25 lysatoren 42 hhv. 44 for svovldioxiden sig enten efter overhederhedefladerne eller foran gastilgangen 8. Røggassen bliver i kedelsektionen 6 med fordam-perhedefladerne 36, overhederhedefladerne 37 og economiserhedefladerne afkølet til den procesinternt 30 ønskede røggastemperatur før tilgangen til luftforvar-meren 15. Kedelsektionen 6 er over en dampledning 39 forbundet med overbeholderen 29 og over en kogvandledning 40 med en ikke vist faldledning til overbeholderen 29.

35 Over røggasbeholderen 14 når røggasserne gen nem luftforvarmeren 15a,15b, hvor svovlsyren udkon-

Claims

20 Som affaldsprodukt til fjernelse optræder der foruden aske fra filter og kedeltragt desuden en ca. 80% svovlsyre i luftforvarmerens andet trin 15b. Ved en 150 t/h-kedel og 1% svovl i kullene dannes der pr. time ca. 400 kg svovlsyre svarende til 3.200 ton 25 pr. år ved 8.000 driftstimer med fuldlast. Oxidationen af svovldioxid ifølge opfindelsen fører ikke blot til en miljøvenlig røggas, men forøger også anlæggets termiske effekt, idet processen er exoterm og ved en brændværdi af stenkul på 6000 kcal/kg 30 og 1% svovl i kullene giver en varmetoning på 7,18 kcal/kg kul eller 0,12% af kullenes brændværdi.

1. Fremgangsmåde til reduktion af emissionen af 35 skadelige stoffer i røggasser fra fyringsanlæg med varmevekslere ved forbrænding af svovl- og askeholdigt It’ DK 161036B brændstof med luftoverskud og frembringelse af ca. 85% af den nødvendige effekt i et første trin og forbrænding af et askefrit og evt. svovlholdigt brændstof i det støkiometriske område med restoxygenet i røggas-5 sen fra det første trin og frembringelse af resten af den termiske effekt i et andet, efterfølgende trin og ved katalytisk omdannelse af svovloxiderne og nitrogenoxiderne til uskadelige forbindelser og/eller forbindelser, som kan uskadeliggøres efter fjernelse af 10 røggassernes støv, kendetegnet ved, at rensningen for støv sker efter det første trin, at forbrændingen i det andet trin sker katalytisk ved hjælp af en oxydationskatalysator (12), og at der derefter følger en katalytisk reduktion af nitrogenoxiderne til 15 nitrogen ved hjælp af en. reduktionskatalysator (13), at der efter fjernelsen af støvet sker en yderligere katalytisk opoxidering af svovldioxiden til svovltri-oxid, idet den yderligere katalysator (42 hhv.44) findes på et sted i røggasstrømmen, hvor der hersker en tem-20 peratur på 400°-500°, og at svovlsyre udkondenseres og udtrækkes før tilgangen til en skorsten ved afkøling af røggasserne til under dugpunktet.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at brændstoftilførslen i det første trin 25 ved et i det væsentlige konstant luftoverskud reguleres i afhængighed af den nødvendige effekt og brændstoftilførslen i det andet trin reguleres i afhængighed af oxygenindholdet i røggassen.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendete·g-30 net ved, at brændstoftilførsien i det andet trin reguleres i afhængighed af røggassens oxygenindhold efter det andet trin.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at røggassernes svovldioxid før 35 efterforbrændingen i det andet trin opoxideres til svovltrioxid.