EP3650756B1 - Demounatble lance system - Google Patents
Demounatble lance system Download PDFInfo
- Publication number
- EP3650756B1 EP3650756B1 EP18205032.8A EP18205032A EP3650756B1 EP 3650756 B1 EP3650756 B1 EP 3650756B1 EP 18205032 A EP18205032 A EP 18205032A EP 3650756 B1 EP3650756 B1 EP 3650756B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- lance
- end plate
- nozzle
- sheath tube
- tube
- 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.)
- Active
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 101
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 101
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 99
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 59
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 53
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 112
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 54
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 37
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 35
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 23
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 21
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 17
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 12
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 12
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 11
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 10
- 229910001175 oxide dispersion-strengthened alloy Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 9
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 9
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 8
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 7
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 5
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 5
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 3
- QIJNJJZPYXGIQM-UHFFFAOYSA-N 1lambda4,2lambda4-dimolybdacyclopropa-1,2,3-triene Chemical compound [Mo]=C=[Mo] QIJNJJZPYXGIQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FIKFLLIUPUVONI-UHFFFAOYSA-N 8-(2-phenylethyl)-1-oxa-3,8-diazaspiro[4.5]decan-2-one;hydrochloride Chemical compound Cl.O1C(=O)NCC11CCN(CCC=2C=CC=CC=2)CC1 FIKFLLIUPUVONI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910039444 MoC Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 transition metal carbides Chemical class 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JXYWFNAQESKDNC-BTJKTKAUSA-N (z)-4-hydroxy-4-oxobut-2-enoate;2-[(4-methoxyphenyl)methyl-pyridin-2-ylamino]ethyl-dimethylazanium Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O.C1=CC(OC)=CC=C1CN(CCN(C)C)C1=CC=CC=N1 JXYWFNAQESKDNC-BTJKTKAUSA-N 0.000 description 1
- AOSFMYBATFLTAQ-UHFFFAOYSA-N 1-amino-3-(benzimidazol-1-yl)propan-2-ol Chemical compound C1=CC=C2N(CC(O)CN)C=NC2=C1 AOSFMYBATFLTAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YPFNIPKMNMDDDB-UHFFFAOYSA-K 2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(2-hydroxyethyl)amino]acetate;iron(3+) Chemical compound [Fe+3].OCCN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O YPFNIPKMNMDDDB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 1
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- YSKUZVBSHIWEFK-UHFFFAOYSA-N ammelide Chemical compound NC1=NC(O)=NC(O)=N1 YSKUZVBSHIWEFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N ammonium bisulfate Chemical compound [NH4+].OS([O-])(=O)=O BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N ammonium formate Chemical compound [NH4+].[O-]C=O VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBIXEXWLHSRNKB-UHFFFAOYSA-N ammonium oxalate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)C([O-])=O VBIXEXWLHSRNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000006297 carbonyl amino group Chemical group [H]N([*:2])C([*:1])=O 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(iv) oxide Chemical compound O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 239000010742 number 1 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- WNVQBUHCOYRLPA-UHFFFAOYSA-N triuret Chemical compound NC(=O)NC(=O)NC(N)=O WNVQBUHCOYRLPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/003—Arrangements of devices for treating smoke or fumes for supplying chemicals to fumes, e.g. using injection devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2215/00—Preventing emissions
- F23J2215/10—Nitrogen; Compounds thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2219/00—Treatment devices
- F23J2219/20—Non-catalytic reduction devices
Definitions
- the present invention relates to a lance system that can be dismantled, a reaction space containing the lance system and a method for reducing the concentration of pollutants in combustion gases.
- NO x The formation of NO x is subject to complex reaction mechanisms, the most important sources of NO x being the oxidation of the nitrogen in the combustion air (thermal NO x ) and the oxidation of the fuel nitrogen (fuel NO x ).
- Thermal NO x essentially arises at temperatures that are greater than around 1,200 ° C to 1,500 ° C, because only at these temperatures does the molecular oxygen present in the air noticeably change into atomic oxygen (thermal oxidation) and mix with the nitrogen in the air connects.
- the rate of formation of thermal NO x depends exponentially on the temperature and is proportional to the oxygen concentration.
- the primary nitrogen compounds contained in the fuel first break down into secondary nitrogen compounds (simple amines and cyanides), which are converted to either NO x or N 2 in the course of combustion. If there is a lack of oxygen, the formation of N 2 is preferred or the NO x formation is suppressed or even reversed.
- the formation of fuel NO x is only slightly temperature-dependent and also takes place at low temperatures.
- NO x is reduced in power plants by means of primary measures such as air staging at the burner and above the furnace height.
- the air staging above the combustion chamber height is carried out in such a way that the burner belt area is mostly operated substoichiometrically. In this way, the burners only receive part of the amount of air required for complete combustion.
- This procedure is known as the OFA method (Over-Fire-Air). It is added using so-called ABL nozzles.
- the two basic types of ABL nozzles are wall nozzles and ABL lances.
- the invention relates to a method and devices including reaction chambers for reducing undesirable substances by injecting a reactant into an exhaust gas or flue gas, in particular into the exhaust gas from cement works, in which the reactant is injected into the flue gas by means of lances.
- the invention also relates to a lance or a lance system for injecting reactants to reduce undesirable substances in the flue gas.
- the invention also relates to a suitable reaction chamber which is equipped with such a device according to the invention in order to be able to carry out the method.
- the reactants are, for example, ammonia and / or urea, which can reduce the proportion of nitrogen oxides in the flue gas.
- Corresponding processes are called selective non-catalytic reduction (SNCR; selective non-catalytic reduction).
- SNCR selective non-catalytic reduction
- reducing agents are injected in an aqueous solution (typically ammonia water, urea) or in gaseous form (ammonia) into the hot flue gases of a combustion system.
- the reaction of the reducing agent with nitrogen oxide and oxygen produces molecular nitrogen, water and carbon dioxide.
- the optimum temperature range for the reactions described is between 850 and 1,000 ° C, depending on the composition of the flue gas.
- SNCR technology is mixing the reducing agent into the flue gas in the correct temperature window.
- the SNCR technology is successfully used in small and medium-sized boilers and especially in waste incineration plants and cement works.
- the advantage here is the small cross-sections of the reaction or combustion chambers, so that the SNCR technology can be used effectively and optimally.
- cement is produced in a continuous process using the dry process in rotary kilns.
- the raw materials such as limestone, clay, sand, but also often residues such as "fluff” or “bram”, etc. are ground and dried at the same time, then heated and then burned to cement clinker.
- the cement clinker is burned in rotary kilns that are slightly inclined.
- the preheated raw meal placed at the upper end runs towards a coal dust, oil or gas flame that burns at the lower end of the furnace.
- fuel temperatures 1,350 to 1,500 ° C are reached.
- the raw meal is preheated and calcined either in the rotary kiln itself or in a separate preheater, which is usually constructed from a device consisting of several cyclones or in a separate calciner (Calcining reactor).
- the hot exhaust gases from the rotary kiln flow through the calciner and the preheater from bottom to top, and the dry raw meal is added to the exhaust gases before the top cyclone stage, separated from the gas in the individual cyclones and resuspended in the gas flow before the next cyclone stage.
- the raw meal is usually preheated to a temperature of approx. 800 ° C in the preheater. Partial calcination of the raw meal can already take place in the cyclone preheater.
- the raw meal is then further calcined in the calciner before it enters the rotary kiln.
- the middle of the channel or combustion chamber can be better reached with reagent, with disproportionately high amounts of ammonia or urea solution being used for the SNCR, which also remain in not inconsiderable amounts without a reaction partner being found have unreacted as so-called ammonia slip in the flue gas. Part of this ammonia slip burns as a result, and part of it leaves the gas space via the chimney. In addition, there is also the risk that large amounts of unreacted ammonia will end up in the filter ash, which is undesirable due to the odor and toxicity. In any case, the input costs increase significantly due to the non-earmarked contribution of the input material not involved in the reaction.
- the WO 93/19837 discloses a method for denitrifying the exhaust gases that are generated during the production of cement. After leaving the rotary kiln, an ammonia solution is added to the exhaust gas through nozzles located on the wall.
- the WO 2014/114320 describes a method for treating exhaust gases containing nitrogen oxides from industrial processes, such as flue gases, to reduce the nitrogen oxide content by means of chemical reduction of the nitrogen oxides.
- the reducing agent is injected into the reaction space through which the exhaust gases flow via nozzles arranged in the wall of the reaction space.
- the EP 2 962 743 A1 discloses the introduction of reducing agent into a boiler.
- the reducing agent is injected with the aid of lances into which one or more injectors for reducing agents are inserted.
- Burnout air for example, is also supplied to the lances.
- the reducing agent is injected into the lance and leaves the lance together with the burnout air through the nearest outlet openings of the lance into the flue gas.
- the U.S. 5,342,592 discloses an injection lance having an outer tubular jacket with a plurality of openings and a cooling circuit.
- This tubular casing has an inner channel into which an injection lance is inserted.
- This in turn consists of an inner tube and an outer tube, with an intermediate space being formed.
- the reducing agent is passed through the inner tube and the propellant is passed through the space.
- the reducing agent enters the flue gas flow directly from the inner pipe and via radial channels branching off from it and bridging the intermediate space.
- the propellant meets the reducing agent at the outlet of these channels and enters the flue gas flow.
- the U.S. 5,281,403 describes an injection lance system with an inner tube and an outer tube, which form a space through which the reducing agent is fed into a boiler.
- the reducing agent is introduced into the inner tube, which is provided with a plurality of nozzles along the longitudinal direction of the inner tube.
- a carrier gas is introduced into the cavity of the outer tube.
- the nozzles of the inner tube inject the reactant into the flue gas through a correspondingly arranged outlet opening in the outer tube, the reactant being mixed at the same time with the carrier gas, which is directed into the cavity of the outer tube and also leaves the lance system through the said outlet opening.
- the AT 515821 A1 discloses a lance system and method for injecting a liquid reactant into a flue gas stream.
- a jacket tube through which cooling air flows, the central tube for the liquid reactant and a tube concentrically surrounding this for the atomizing medium are arranged.
- At least the two inner tubes are cranked at the top.
- lances were also used for this, such as, for example, two-substance nozzles spraying downwards through which an ammonia-water-air mixture is finely atomized in the direction of the flue gas flow.
- the nozzle of such a conventional lance is surrounded by an annular gap through which a cone of enveloping air or curtain air is generated around the nozzle by means of a high overpressure, which is intended to protect the nozzles from caking from the cement raw meal flying past in the calciner.
- the object of the present invention was therefore to provide lance systems, in particular for the injection of reagents for flue gas cleaning, such as with regard to NO x , and in particular in reaction spaces such as calciners, flue gas ducts, boilers or fireplaces, these reaction spaces being traversed by hot flue gases with a high dust load and the These hot smoke gases flow around lance systems, the lance systems allowing longer maintenance intervals and, in particular, maintenance and repair work can be carried out more quickly and with less effort.
- reaction chambers through which combustion gases flow are preferably calciners or calcining reactors, flue gas ducts, boilers or combustion chambers of the reaction chamber protruding end of the lance system, beveled.
- the “distal end” of the lance system is the end which protrudes into the interior of the reaction space.
- the angle of the longitudinal axis of the nozzle to the longitudinal axis of the cladding tube is in a range from 25 to 65 °.
- the angle of the longitudinal axis of the nozzle to the longitudinal axis of the cladding tube is preferably in the range from 30 to 60 °, more preferably in the range from 35 to 55 °, and particularly preferably around 45 °.
- the end plate can be flat or concave or convex. If the end plate is arched, the plane of the end plate refers to the imaginary plane that is defined by the edge of the end plate.
- the nozzle of the injection lance is arranged and aligned in relation to the inner opening of the end plate so that the nozzle sits in the inner opening of the end plate, a gap running completely around the nozzle remaining or being able to remain around the nozzle.
- the "inner opening" of the end plate is an opening or a corresponding through hole arranged within the surface of the end plate. This opening or this through hole can be arranged essentially centered with respect to the surface of the end plate. Due to the arrangement of the end plate inclined to the longitudinal axis of the cladding tube, it has an oval shape.
- the nozzle of the injection lance in the installed state passes at least partially through the inner opening of the closing plate, with a completely circumferential or uninterrupted gap particularly preferably remaining between the nozzle of the injection lance and the edge of the inner opening of the closing plate.
- the nozzle of the injection lance protrudes through the internal opening of the closing plate in the installed state, preferably 2 to 10 mm and particularly preferably 4 to 8 mm through the internal opening of the closing plate.
- a completely circumferential or uninterrupted gap remains between the nozzle of the injection lance and the edge of the inner opening of the closing plate.
- the end plate of the cladding tube is dimensioned such that a completely circumferential or uninterrupted gap is provided between the edge of the end plate and the inner wall of the cladding tube.
- two concentric enveloping air ring gaps are now provided around the nozzle instead of just one enveloping air ring gap, as was previously the case in the prior art.
- the outer one The gap runs uninterruptedly around the inclined end plate and flushes the gap between the outer area of this plate and the inner area of the lance tube. If cement dust gets through this outer veil of the enveloping air despite the repellent outer enveloping air curtain, the cement dust is then finally prevented from reaching the nozzle itself and its liquid droplets by the inner enveloping air curtain that directly surrounds the nozzle.
- the end plate of the jacket tube has further through holes or jacket air holes. These serve to keep the inclined end plate free of cement dust with enveloping air that flows out of the interior of the enveloping tube. 3 to 10 enveloping air holes, preferably 4 to 6, particularly preferably 5 enveloping air holes, are preferred around the inner opening of the end plate, ie in the installed state, around the nozzle or around the gap between the nozzle and the edge of the inner opening of the end plate are arranged.
- the supply for the reducing agent is preferably designed as a two-substance nozzle, the reducing agent being introduced together with a propellant (preferably compressed air).
- a propellant preferably compressed air
- the injection lance has a central line for introducing the reducing agent (liquid reagent feed pipe), as well as an interspace between the central line and the inner wall of the injection lance, through which a propellant (compressed air) is passed separately from the reducing agent feed is to be mixed in the nozzle with the reducing agent and atomized this.
- the injection lance has a liquid reagent feed pipe and a compressed air feed pipe, the liquid reagent feed pipe preferably running in the compressed air feed pipe.
- the angled nozzle which is firmly connected to the supply tube for reagent and to the supply tube for compressed air, is automatically returned to its end position, ideally centrally in the inner opening, by means of lateral guide lugs or ramp-like bevelled rails when inserted into the cladding tube the end plate pushed in. Correct positioning is important because the gap between the nozzle and the edge of the inner opening should be approximately the same width all around.
- the gap around the nozzle can also be provided somewhat wider in the axial direction, ie forwards and backwards along the insertion direction, since here the different temperature expansion between the outer jacket tube and the injection lance requires a certain amount of leeway.
- Reaction spaces such as calciners, flue gas ducts or boilers or fireplaces, some of which have large cross-sections, must be supplied with appropriate reagents over the entire cross-section for optimal pollutant reduction.
- reagents with nozzles arranged directly in the wall of these reaction spaces, as is usually done in the prior art, a far more effective flue gas cleaning effect can be achieved with the lance system according to the invention and thus a lower pollutant clean gas value with moderate use of reagents .
- the reagents can now also be reached in the central areas of the cross-section of reaction spaces which previously could not be supplied with reagent.
- a more stringent limit value e.g. ⁇ 200 or even ⁇ 150 NO x mg / Nm 3 dry, based on 6% O 2
- the lance system according to the invention can also be used in dust-laden combustion gases, especially in calciners in cement works, because the invention provides measures for quick and easy dismantling and dismantling of the lance system for subsequent maintenance and cleaning, and preferably means to protect the nozzles from caking.
- this supply for the enveloping air for the intermediate space is arranged in an outer section of the lance system, which is designed to supply the intermediate space between the injection lance and the enveloping tube with the enveloping air.
- the cladding tube has an inner end (which protrudes into the reaction space) and an outer end, the outer end being in fluid communication with a supply for introducing the enveloping air into the intermediate space.
- the enveloping air introduced via the space between the cladding tube and the injection lance of the lance system serves to cool the lance system and to avoid deposits on the nozzle.
- the enveloping air is introduced into the enveloping tube in the outer section of the lance system and passed on into the space between the injection lance and the enveloping tube.
- the enveloping air finally passes through the gap around the nozzle (or through the inner opening of the end plate of the cladding tube), through the gap between the outer edge of the end plate and the cladding tube and possibly through further through holes in the end plate to the outside, ie into the interior of the reaction chamber.
- the enveloping air in the form of two enveloping air veils lying one inside the other surrounds the reducing agent / air mixture injected through the nozzle and finally meets the combustion gas.
- the enveloping air or the enveloping air curtain also prevents caking on the nozzle or on the outlet openings by keeping away any moistened and agglomerated dust particles.
- reagents such as nitrogen oxide reducing agents can be mixed into a combustion gas, distributed as uniformly as possible.
- the lance system is designed to introduce reducing agents for the selective non-catalytic reduction of nitrogen oxides in combustion gases into the reaction spaces through which combustion gases flow.
- the lance system has an inner section which is designed to be arranged within the reaction space, and an outer section designed to be arranged outside of the reaction space, wherein a quick release coupling is provided to connect the injection lance through the im Insert the outer section arranged opening of the cladding tube into the cladding tube and fasten by means of the quick release coupling.
- the quick release coupling enables the injection lance to be installed and removed quickly and easily. With the quick release coupling, the connection between the two lance parts "cladding tube” and “injection lance” can be made quickly and also released again.
- a flange with several screws was provided at this point, which, however, means a much higher effort for maintenance and repair work on the lance system.
- the lance system is also preferably designed to remove combustion gases with a dust load of 1 g / Nm 3 to 1000 g / Nm 3 at a volume flow of 10,000 to 2,000,000 m 3 / h, preferably from 30 g / Nm 3 to 1000 g / Nm 3 at a volume flow of 10,000 to 2,000,000 m 3 / h, more preferably from 100 g / Nm 3 to 1000 g / Nm 3 with a volume flow of 10,000 to 2,000,000 m 3 / h.
- the dust load of combustion gas streams in the combustion chamber of power plants is typically in the range from 1 g / Nm 3 to 10 g / Nm 3
- the dust load in, for example, calcining reactors of cement works is in the range from 100 g / Nm 3 to 1000 g / Nm 3 .
- the cladding tube has a round or circular cross section.
- the diameter of the cladding tube decreases in the direction of the end protruding into the reaction space, i.e. in the direction of the inner (distal) end. This measure serves to maintain the speed of the mass flow in the space and to reduce the weight of the lance system. This measure is usually only necessary for longer lances.
- the tapering of the cladding tube can take place continuously or in stages.
- a protective hood is formed as an extension of the cladding tube, which partially surrounds the end plate and protrudes beyond the end plate.
- the protective hood preferably extends over a distance along the circumference of 1/3 to 1 ⁇ 2 of the circumference of the cladding tube.
- the protective hood is arranged on the side from which the flow of the combustion gases or the dust particles, in particular the cement dust particles, comes. This protective hood serves to ensure that the nozzle is not directly exposed to the combustion gases or the dust particles, in particular the cement dust particles.
- the cladding tube is made of a highly heat-resistant, heat-resistant and scaling-resistant, sintered, oxide-dispersion-strengthened metallic material, i.e. from a steel or a superalloy.
- At least one outer, highly wear-resistant coating is applied to the cladding tube by means of build-up welding.
- the oxide dispersion strengthened (ODS: oxide dispersion strengthened) steel or such an alloy consists of a mixture of a powder of a high-temperature, heat-resistant alloy and a very finely ground powder of a high-melting ceramic, preferably yttrium oxide (Y 2 O 3 ), zirconium oxide ( ZrO 2 ) or hafnium oxide (HfO 2 ), particularly preferably yttrium oxide (Y 2 O 3 ).
- These oxide-dispersion-strengthened materials therefore essentially consist of metallic base materials in which highly stable or inert oxides are embedded in finely distributed form. These inert particles do not change up to the melting point of the metallic matrix and are also insoluble in the melt.
- the high-melting oxide prevents dislocations from migrating in the metallic material and therefore contributes to the high creep resistance, especially at high temperatures, for example of gases above 1,000 ° C up to 1,250 ° C.
- Both components - the powder of a high-temperature, heat-resistant alloy and the very finely ground powder from a high-melting ceramic - are intimately mixed with one another during the manufacturing process, pressed and sintered at high temperatures, but without melting. The result is a material with a sufficiently high strength at very high temperatures.
- the highly heat-resistant, heat-resistant and scaling-resistant sintered metallic material is an oxide-dispersion-strengthened steel or an oxide-dispersion-strengthened superalloy.
- a suitable and preferred oxide dispersion strengthened steel contains 70.0 to 80.0% by weight Fe, 0.0 to 10.0% by weight Al, 10.0 to 25.0% by weight Cr, 0, 0 to 1.0% by weight of Ti and 0.05 to 1.5% by weight of oxides of one or more elements selected from the group consisting of Y, Zr, Hf, preferably Y.
- the highly heat-resistant, heat-resistant and scaling-resistant, sintered, oxide-dispersion-strengthened superalloy contains 65.0 to 80.0% by weight Ni, 10.0 to 20.0% by weight Cr, 0.5 to 10.0% by weight Al, up to 0.1% by weight C, up to 0.5% by weight Ti and up to 1.5% by weight oxides of one or more elements selected from the group Y, Zr, Hf, preferably Y.
- the high temperature, heat and scale resistant, sintered, oxide dispersion strengthened superalloy contains 55.0 to 70.0 wt.% Ni, 18.0 to 25.0 wt.% Cr, 6.0 to 12.0% by weight Mo, 3.0 to 6.0% by weight Fe, 2.5 to 4.5% by weight Nb / Cb, up to 0.1% by weight C, up to 0, 5 wt% Al, up to 0.5 wt% Ti and up to 1.5 wt% oxides of one or more elements selected from the group Y, Zr, Hf, preferably Y.
- the lance system according to the present invention is also preferably designed to be highly resistant to erosion. This is achieved by an outer coating.
- the outer, highly wear-resistant coating which is applied to the cladding tube comprises (i) hard particles, the hard particles comprising at least one of carbides, nitrides, borides, silicides and oxides and solid solutions thereof, and (ii ) a binding agent that binds the hard particles together.
- the hard particles can comprise at least one transition metal carbide selected from carbides of titanium, chromium, zirconium, hafnium, tantalum, molybdenum, niobium and tungsten or solid solutions thereof.
- the hard particles can be present as single or mixed carbides and / or as sintered cemented carbides.
- the outer, highly wear-resistant coating which is applied to the cladding tube, has hard particles containing one or more transition metal carbides or solid solutions thereof and a binder selected from the group consisting of cobalt, nickel, iron and a Heat-resistant alloy of iron, chromium and nickel with a proportion of cobalt.
- the hard particles preferably contain carbides of titanium, chromium, zirconium, hafnium, tantalum, molybdenum, niobium and tungsten or solid solutions thereof, the binder being selected from the group consisting of cobalt, nickel, iron, preferably cobalt, and a heat-resistant alloy Iron, chromium and nickel with a proportion of cobalt.
- the carbides are more preferably tungsten carbide and optionally molybdenum carbide or solid solutions thereof, and the binder is cobalt or a heat-resistant alloy of iron, chromium and nickel with a proportion of cobalt.
- a particularly suitable and preferred highly wear-resistant coating or armouring contains or consists of tungsten carbide and optionally molybdenum carbide in a binder or a matrix essentially consisting of cobalt or a heat-resistant alloy of iron, chromium and nickel with a proportion of cobalt.
- the coating comprises 40.0 to 50.0% by weight of tungsten carbide and 40.0 to 60.0% by weight of at least one of iron, cobalt and nickel, particularly preferably cobalt or a heat-resistant alloy of iron , Chrome and nickel with a proportion of cobalt.
- the outer, highly wear-resistant coating or armoring is applied by surfacing and preferably has a thickness of at least 2.0 mm, more preferably 2.0 to 10.0 mm, and even more preferably a thickness of 2.0 to 3.5 mm on.
- the highly heat-resistant, heat-resistant and scaling-resistant, sintered, oxide-dispersion-strengthened metallic material has very good properties for the construction of a cantilevered lance that protrudes into rooms through which hot gases flow.
- the cladding tube of the lance system made from this metallic material represents thus the required strength properties and ensures that the self-supporting lance does not permanently bend or even tear off even with a length of, for example, 5 m in the course of time due to its own weight and the attacking flow forces.
- this cladding tube is cooled by the enveloping air flowing continuously inside and does not even come close to the temperature of the surrounding flue gas. However, if this cooling enveloping air fails, e.g.
- the enveloping tube is at the original flue gas temperature at the point where the lance system injects reagents from, for example 850 to 1,000 ° C for a period of at least a few days and is therefore not damaged.
- the present invention further provides a reaction space which is designed to have combustion gases flowing through it, the reaction space containing at least one lance system as described above according to the invention.
- the inner section of the lance system is arranged inside the reaction space and the outer section of the lance system is arranged outside the reaction space.
- reaction spaces such as calciners, flue gas ducts or boilers or fireplaces, some of which have large cross-sections, can be acted upon with appropriate reagents over the entire cross-section.
- the reagents required to reduce pollutants can now also reach the central areas of the cross-section of these reaction chambers, as well as being injected into combustion gases that are dust-laden and, in some cases, flowing at high speeds and have a temperature of about 1,000 ° C.
- reaction spaces can now be equipped with lance systems that can be quickly and easily dismantled and dismantled and reassembled and reassembled, thus enabling faster and easier maintenance and cleaning of the individual parts (injection lance and cladding tube).
- preferred measures ensure that the nozzles are protected from caking.
- the lance system projects self-supporting into the interior of the reaction space, this self-supporting section of the lance system projecting into the interior of the reaction space preferably having a length of 15% to 50%, preferably 20% to 40% of the diameter of the interior of the reaction chamber.
- the interior of the reaction space is defined as the inner free space of the reaction space, i.e. within any linings on the inner wall of the reaction space.
- the lance system projects self-supporting into the interior of the reaction space, this self-supporting section of the lance system projecting into the interior of the reaction space preferably having a length of at least 0.5 m, preferably a length of at least 1.0 m, more preferably a length of at least 2.0 m, even more preferably a length of at least 3.0 m, and particularly preferably a length of at least 4.0 m. It is also preferred that a length of 5.0 m is not exceeded.
- the reaction space is a calciner of a cement works, which is designed to allow the combustion gas, which is fed directly or indirectly from a rotary kiln, to flow through the calciner and to convey raw meal in the opposite direction through the calciner for calcination in the direction of the rotary kiln.
- the cement clinker is then produced in the rotary kiln.
- the lance systems can be arranged horizontally or vertically in the boiler depending on the type of calciner or calcining reactor.
- the lances are preferably arranged horizontally since the flow through the calciner is usually perpendicular.
- the reagent or the reducing agent for NO x is introduced via the injection lance and reaches the reaction chamber via the nozzles of the injection lance.
- Farther enveloping air is also supplied via the lance system in that it is passed directly into the enveloping tube, ie into the space between the injection lance and the enveloping tube.
- the reagent or the reducing agent is injected from the nozzle through the outlet opening (internal opening) in the end plate of the cladding tube directly into the combustion gas flow, the reducing agent also being surrounded by enveloping air, which is drawn from the space between the injection lance and the cladding tube through the inside opening of the closing plate and flows into the combustion gas stream through the gap between the edge of the end plate and the inside of the cladding tube.
- the calciner or calcining reactor has at least one separate fuel supply and at least one separate combustion air supply.
- the reaction space is a boiler or a furnace, in particular of power plants and systems for steam generation and waste incineration systems, which furthermore contains at least one supply for fuel and at least one supply for combustion air.
- the boiler contains, in addition to at least one feed for fuel, at least one feed for combustion air according to the invention, at least one of the lance systems described above; wherein the inner portion of the lance system is arranged inside the vessel and the outer portion of the lance system is arranged outside the vessel.
- the inner section of the at least one lance system protrudes into the interior of the vessel in a self-supporting manner and preferably has a length of 15% to 50%, preferably 20% to 40% of the diameter of the interior of the reaction space.
- the inner section of the at least one lance system protrudes into the interior of the tank in a self-supporting manner and preferably has a length of at least 0.5 m, preferably a length of at least 1.0 m, more preferably a length of at least 2.0 m , even more preferably has a length of at least 3.0 m, and particularly preferably a length of at least 4.0 m. It is also preferred that a length of 5.0 m is not exceeded.
- the feed for the reagent or the reducing agent and the feed for the introduction of the air (enveloping air) into the space between the injection lance and the enveloping tube are advantageously arranged outside the reaction space (calciner, boiler, furnace, flue gas duct). Furthermore, a supply for a propellant (compressed air) is preferably arranged in order to atomize the reagent or the reducing agent at the nozzle.
- the arrangement of the lance system according to the invention in the reaction space depends on the prevailing temperatures of the combustion gas in which the nitrogen oxide is to be reduced.
- the optimum temperature for the conversion of NO x according to the selective non-catalytic process is in the range from 850 ° C to 1,000 ° C.
- the alignment of the lance systems in the reaction space can be horizontal or vertical.
- one or more lance systems according to the invention can be arranged.
- a plurality of lance systems are particularly preferably arranged distributed uniformly over the inner cross-section of the reaction space so that each area of the combustion gas flow is reached with the reagent or reducing agent. By arranging several lances, a uniform distribution of the reagent or reducing agent is achieved.
- the lance systems can also be arranged one above the other in one or more horizontal planes, in particular when the lance systems are aligned horizontally.
- reaction space In a particularly preferred embodiment of the reaction space, several lance systems are arranged parallel to one another.
- the lance systems can be arranged horizontally or vertically in the reaction space.
- the nozzle which is inclined to the longitudinal axis of the cladding tube as described above, is aligned in the flow direction of the combustion gas flow.
- a lateral enveloping air supply connection is also arranged in order to be able to blow the intermediate gap between the enveloping tube and the wall of the reaction chamber by means of the enveloping air, and in this way to prevent the cladding tube from sticking due to penetrated dust if the dew point is possibly below the dew point avoid.
- the technical problem is also achieved by a method for injecting reagents in the form of fluids into combustion gases within a reaction space through which these combustion gases flow, the reagents being injected into combustion gases as described above by means of at least one lance system, which flow through the reaction space.
- reaction spaces such as calciners, flue gas ducts or boilers or fireplaces, some of which have large cross-sections
- the reagents required to reduce pollutants can also reach the central areas of the cross-section of these reaction spaces and these reagents can also be injected into dust-laden combustion gases, some of which are flowing at high speeds and have a temperature of around 1,000 ° C.
- the lance construction according to the invention and the special alignment of the nozzle to the longitudinal axis of the cladding tube easier installation and removal of the injection lance is now made possible, the cladding tube remaining in place in the reaction space. In this way, maintenance work and repairs are made much easier.
- two concentric enveloping air ring gaps are preferably provided around the nozzle.
- the outer gap runs around the inclined end plate without interruption and flushes the gap between the outer area of this plate and the inner area of the lance tube.
- Another inner air curtain created by the gap directly surrounding the nozzle prevents cement dust from reaching the nozzle itself and its liquid droplets.
- Enveloping air can be passed from the cladding tube into the combustion gas via further through holes of the cladding tube, which are preferably arranged in the end plate, and the inclined end plate can thereby be kept free of cement dust.
- a method is particularly preferred in which the combustion gases use the lance system (s) with a dust load of 1 g / Nm 3 up to 1000 g / Nm 3 at a volume flow of 10,000 to 2,000,000 m 3 / h, preferably 30 g / Nm 3 up to 1000 g / Nm 3 with a volume flow of 10,000 to 2,000,000 m 3 / h, more preferably from 100 g / Nm 3 to 1000 g / Nm 3 with a volume flow of 10,000 to 2,000,000 m 3 / flow around h.
- the combustion gases flow around the lance system at a temperature in the range from 850 ° C to 1,000 ° C.
- the injected reagent is a reducing agent for reducing the concentration of nitrogen oxides in the combustion gas.
- the reducing agent is injected into the combustion gas within a calciner or calcining reactor of a cement works, which is passed directly or indirectly from a rotary kiln and flows through the calciner, with raw meal being conveyed in the opposite direction through the calciner for calcination in the direction of the rotary kiln will.
- the cement clinker is then produced in the rotary kiln.
- further combustion gas is produced in the calciner by burning a fuel.
- the reducing agent is introduced into the reaction space via one or more lance systems, preferably in a calciner or calcining reactor of a cement plant, in a boiler or furnace of a power plant or a system for generating steam, or in a flue gas duct, the reducing agent in via the injection lance of the respective lance system is fed, then the reducing agent is fed out of the injection lance via the nozzle directly through the inner opening of the end plate of the cladding tube to the outside.
- compressed air for atomizing the reducing agent is fed separately into the nozzle via the injection lance.
- air is fed into the space between the injection lance and the cladding tube (enveloping air), with the enveloping air emerging from the cladding tube through the opening (or through the gap directly surrounding the nozzle) and through the gap between the end plate and the cladding tube and the Injected reactant surrounds and finally meets the combustion gases in the reaction chamber.
- a nitrogen-containing compound is used as the reducing agent for reducing nitrogen oxides, selected from the group consisting of urea, ammonia, cyanuric acid, hydrazine, ethanolamine, biuret, triuret, ammelide, ammonium salts of organic and inorganic acids (for example ammonium acetate, ammonium sulfate, ammonium bisulfate, ammonium bisulfite, Ammonium formate, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, ammonium nitrate, ammonium oxalate), preferably urea or ammonia.
- the reducing agent is preferably fed in an aqueous solution (e.g. ammonia water, or urea dissolved in water) or in gaseous form (ammonia) into the lance system, in particular into the injection lance, preferably into the liquid reagent feed pipe.
- the reducing agent is mixed on or in the nozzle of the injection lance with separately supplied compressed air for atomization.
- the reagent or the reducing agent meets combustion gas with a temperature in the range from 850 ° C. to 1,000 ° C. when it emerges from the jacket tube of the lance system.
- the Figure 1 shows a schematic longitudinal section through the lance system 1 according to the invention.
- the lance system is used to introduce reagents into reaction spaces 2 through which combustion gases 3 flow, such as calciners in cement works.
- the lance system 1 shown in the figure comprises a cladding tube 6 which contains an injection lance 7 with a nozzle 8 on the inside.
- the injection lance 7 has a feed pipe for a liquid reagent 19 and a feed pipe for compressed air 18.
- the liquid reagent supply pipe 19 lies within the compressed air supply pipe 18.
- the cladding tube 6 has an end plate 9 which delimits the interior of the cladding tube 6 towards the outside.
- the end plate 9 has an internal opening into which the nozzle 8 of the injection lance 7 is inserted in such a way that a circumferential gap 11 remains between the nozzle 8 and the edge of the internal opening of the end plate 9.
- the plane of the end plate 9 is inclined to the longitudinal axis of the cladding tube 6 so that the injection lance 7 with the nozzle 8 can be pulled out of the cladding tube 6 without the likewise inclined nozzle 8 getting stuck in the opening of the end plate 9.
- the longitudinal axis of the nozzle 8 is inclined at an angle of 45 ° to the longitudinal axis of the cladding tube and the plane of the end plate 9 is also inclined at an angle of 45 ° to the longitudinal axis of the cladding tube.
- the longitudinal axis of the nozzle 8 comes to lie at an angle of 90 ° to the plane of the end plate 9.
- the construction according to the invention allows the nozzle 8 or the nozzle head to protrude a little, for example 6 to 8 mm, beyond the end plate 9 in the direction of the reaction chamber 2, which is the case with a 90 ° deflection of the nozzle 8 to the longitudinal axis of the Cladding tube 6 would not be possible.
- This offers the advantage that the risk of caking due to liquid droplets spraying directly from the nozzle onto the surrounding protective hood 22 is greatly reduced.
- a completely circumferential or uninterrupted gap 12 is also provided between the edge of the end plate 9 and the inner wall of the cladding tube 6.
- the end plate 9 is attached to the cladding tube 6 with the aid of fastenings 10 attached inside the cladding tube 6.
- These fastenings 10 are attached to the inside of the end plate 9 and in particular at a distance from the edge of the end plate 9 as well as on the inside of the cladding tube that a completely circumferential or uninterrupted gap 12 remains between the edge of the end plate 9 and the inner wall of the cladding tube 6 , through which the enveloping air can flow to the outside without hindrance.
- the lance system 1 shown in the figure has two concentric enveloping air ring gaps around the nozzle 8.
- the outer gap 12 runs without interruption around the edge of the inclined end plate 9.
- the Enveloping air exiting through this gap 12 clears the gap between the outer area of the end plate 9 and the inner area of the cladding tube 6.
- there is a further inner enveloping air curtain which is generated by the gap 11 which directly surrounds the nozzle 8.
- the two enveloping air curtains prevent cement dust from reaching the nozzle 8 itself and its liquid droplets.
- the figure shows one of several further through holes 13 in the end plate 9, which serve to keep the inclined end plate 9 free of cement dust with the air flowing out of the jacket tube 6.
- These additional through holes 13 or enveloping air holes are arranged around the inner opening 11 of the end plate 9, ie around the gap between the nozzle 8 and thus also around the edge of the inner opening of the end plate 9.
- the figure also shows guide lugs 14 which are attached to the injection lance 7 and rails 15 which are beveled in the manner of a ramp and which are arranged on the inner wall of the cladding tube 6.
- guide lugs 14 engage in the rails 15, so that the injection lance 7 is correctly aligned and detachably fixed within the cladding tube 6.
- the guide lugs 14 and ramp-like beveled rails 15 are constructed and arranged in such a way that when the injection lance 7 is pushed in, the nozzle 8 comes to rest in the opening of the end plate 9 so that a gap 11 remains around the nozzle 8 and the axis of the nozzle 8 is essentially perpendicular to the plane of the end plate 9.
- the one in the Figure 1 The embodiment shown of the lance system 1 has an inner section 4, which is arranged inside the reaction space 2, and an outer section 5, which is arranged outside the reaction space.
- the injection lance 7 is inserted through the outer end of the cladding tube 6 arranged in the outer section 5 into the cladding tube 6 and fastened by means of a quick-release coupling 21.
- the quick release coupling 21 is used to be able to install and remove the injection lance 7 easily and quickly.
- the embodiment shown is in the outer section 5, the supply for enveloping air 17, the enveloping air in the space 16 between the injection lance 7 and the cladding tube 6, the supply for compressed air 23 and the supply for the liquid reagent 24 are arranged.
- Figure 2 shows a detailed area of the nozzle 8 and the end plate 9 in longitudinal section.
- the end of the cladding tube 6 which projects into the reaction space has an end plate 9. This delimits the interior 16 of the cladding tube 6 to the outside.
- An internal opening is arranged in the middle area of the end plate 9.
- the nozzle 8 of the injection lance 7 is inserted into this opening in such a way that a complete circumferential gap 11 remains between the nozzle 8 and the edge of the inner opening of the closing plate 9. Enveloping air passes through this gap 11 from the interior 16 of the cladding tube into the reaction space. In this way, an enveloping air curtain is generated which (completely) encloses the nozzle 8 and the fluid injected by this nozzle.
- the detailed view shows that the plane of the end plate 9 is inclined to the longitudinal axis of the cladding tube 6.
- the longitudinal axis of the nozzle 8 is inclined at an angle of 45 ° to the longitudinal axis of the cladding tube 6 in the direction of the end plate 9.
- the view also shows the possibility that the nozzle 8 or the nozzle head can protrude somewhat beyond the closing plate 9 in the direction of the reaction space 2. This would not be possible with a lance with a 90 ° deflection of the nozzle head 8 in relation to the longitudinal direction of the cladding tube 6.
- the figure also shows the gap 12 which is provided between the edge of the end plate 9 and the inner wall of the cladding tube 6 all around the end plate 9.
- the end plate 9 is fastened to the inside of the cladding tube 6 with fastenings 10.
- the fastenings 10 are on the one hand on the inside of the end plate 9 at a distance from the edge of the end plate 9 and attached to the inside of the cladding tube, so that a completely circumferential or uninterrupted gap 12 remains between the edge of the end plate 9 and the inner wall of the cladding tube 6, through which the enveloping air can flow to the outside without hindrance.
- the figure also shows one of several further through holes 13 in the end plate 9.
- These through holes 13 serve to keep the inclined end plate 9 and the nozzle 8 and surrounding areas free of cement dust with the aid of the enveloping air flowing out of the cladding tube 6.
- These additional through holes 13 or enveloping air holes are arranged around the inner opening of the end plate 9, i.e. around the gap between the nozzle 8 and thus also around the edge of the inner opening of the end plate 9.
- Figures 3 and 4 show a view of the end plate 9.
- Figure 4 shows the same view as a longitudinal section.
- the end of the cladding tube 6 protruding into the reaction space has, as explained above, an end plate 9 which delimits the interior 16 of the cladding tube 6 towards the outside.
- An internal opening is arranged in the middle area of the end plate 9.
- the nozzle 8 of the injection lance 7 is inserted into this opening in such a way that a complete circumferential gap 11 remains between the nozzle and the edge of the inner opening of the closing plate 9.
- a gap 12 is arranged which runs completely around the end plate 9 between the edge of the end plate 9 and the inner wall of the cladding tube 6.
- five through holes 13 are also provided in the end plate 9, which are arranged around the inner opening of the end plate 9 and thus around the nozzle 8.
- a protective hood 22 is designed as an extension of the cladding tube 6, which is arranged on the side from which the flow of combustion gases or the flow of cement dust particles comes. This protective hood 22 serves to ensure that the nozzle 8 and surrounding areas are not directly exposed to the combustion gases or the cement dust particles.
- the guide inside the cladding tube 6 is also shown in longitudinal section in order to correctly position the end of the injection lance 7 and in particular the nozzle 8 so that the nozzle 8 comes to rest in the inner opening of the end plate 9 and a gap 11 around the nozzle 8 remains.
- the figure shows one of the guide lugs 14 arranged on the injection lance 7, which when the injection lance 7 is pushed into the cladding tube 6 into the rail 15 (see also FIG Figures 1 and 3 ) intervenes.
- further ramp-like beveled rails 15 at the end of the cladding tube 6 are shown in the figure, which serve for the exact positioning of the nozzle 8.
- corresponding guide lugs 14 or spacers 14 are also arranged in the area of the nozzle 8, which, when installed, are in contact with the ramp-like beveled rails.
- the rails 15, guide lugs 14 and spacers 14 are constructed and arranged in such a way that when the injection lance 7 is pushed in, the nozzle 8 comes to rest in the opening of the end plate 9 in such a way that a gap 11 remains around the nozzle 8 and the axis of the The nozzle 8 is essentially perpendicular to the plane of the end plate 9.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein zerlegbares Lanzensystem, einen Reaktionsraum enthaltend das Lanzensystem und ein Verfahren zur Verringerung der Konzentration von Schadstoffen in Verbrennungsgasen.The present invention relates to a lance system that can be dismantled, a reaction space containing the lance system and a method for reducing the concentration of pollutants in combustion gases.
Bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Materialien und fossilen Brennstoffen beispielsweise in Kraftwerken und Anlagen zur Dampferzeugung, Müllverbrennungsanlagen, oder Zementwerken entstehen Schwefeldioxide (SOx) und Stickstoffoxide (NOx). Entsprechend den gesetzlichen Vorgaben müssen Maßnahmen zur Steuerung des Verbrennungsprozesses bzw. zur Reinigung von Rauchgasen bzw. Verbrennungsgasen etabliert werden, so dass nur wenig NOx entsteht bzw. in Verbrennungsgasen vorhandenes NOx sowie SOx verringert wird, um den Eintrag in die Atmosphäre zu reduzieren.When carbon-containing materials and fossil fuels are burned, for example in power plants and systems for steam generation, waste incineration plants, or cement works, sulfur dioxide (SOx) and nitrogen oxides (NO x ) are produced. In accordance with legal requirements, measures to control the combustion process or to clean flue gases or combustion gases must be established so that only little NO x is produced or NO x and SO x present in combustion gases are reduced in order to reduce their entry into the atmosphere .
Die Bildung von NOx unterliegt komplexen Reaktionsmechanismen, wobei die wichtigsten NOx-Quellen die Oxidation des Stickstoffs der Verbrennungsluft (thermisches NOx) und die Oxidation des Brennstoffstickstoffs (Brennstoff-NOx) sind.The formation of NO x is subject to complex reaction mechanisms, the most important sources of NO x being the oxidation of the nitrogen in the combustion air (thermal NO x ) and the oxidation of the fuel nitrogen (fuel NO x ).
Thermisches NOx entsteht im Wesentlichen bei Temperaturen, die größer sind als etwa 1.200°C bis 1.500°C, weil erst bei diesen Temperaturen der in der Luft vorhandene molekulare Sauerstoff merklich in atomaren Sauerstoff (thermische Oxidation) übergeht und sich mit dem Stickstoff der Luft verbindet. Die Bildungsrate des thermischen NOx hängt exponentiell von der Temperatur ab und ist proportional zur Sauerstoffkonzentration.Thermal NO x essentially arises at temperatures that are greater than around 1,200 ° C to 1,500 ° C, because only at these temperatures does the molecular oxygen present in the air noticeably change into atomic oxygen (thermal oxidation) and mix with the nitrogen in the air connects. The rate of formation of thermal NO x depends exponentially on the temperature and is proportional to the oxygen concentration.
Die im Brennstoff enthaltenen primären Stickstoffverbindungen zerfallen zunächst in sekundäre Stickstoffverbindungen (einfache Amine und Cyanide), die im Verlauf der Verbrennung konkurrierend entweder zu NOx oder zu N2 umgewandelt werden. Bei Sauerstoffmangel wird die Bildung von N2 bevorzugt bzw. die NOx-Bildung unterdrückt oder sogar rückgängig gemacht. Die Bildung von Brennstoff NOx ist nur wenig temperaturabhängig und läuft auch bei niedrigen Temperaturen ab.The primary nitrogen compounds contained in the fuel first break down into secondary nitrogen compounds (simple amines and cyanides), which are converted to either NO x or N 2 in the course of combustion. If there is a lack of oxygen, the formation of N 2 is preferred or the NO x formation is suppressed or even reversed. The formation of fuel NO x is only slightly temperature-dependent and also takes place at low temperatures.
In Kraftwerken erfolgt die Reduktion von NOx im Stand der Technik mittels Primärmaßnahmen wie die Luftstufung am Brenner und über der Feuerraumhöhe. Die Luftstufung über der Feuerraumhöhe wird so ausgeführt, dass der Brennergürtelbereich meist unterstöchiometrisch betrieben wird. So erhalten die Brenner nur einen Teil der zur vollständigen Verbrennung notwendigen Luftmenge. Die zum Ausbrand benötigte verbleibende Luft (=ABL = Ausbrandluft) wird dann in der Regel mit deutlichem Abstand oberhalb des Brennergürtels zugegeben. Diese Vorgehensweise wird als OFA-Verfahren (Over-Fire-Air) bezeichnet. Die Zugabe erfolgt mittels sogenannter ABL-Düsen. Die zwei grundsätzlichen Typen von ABL-Düsen sind Wanddüsen und ABL-Lanzen. In the state of the art, NO x is reduced in power plants by means of primary measures such as air staging at the burner and above the furnace height. The air staging above the combustion chamber height is carried out in such a way that the burner belt area is mostly operated substoichiometrically. In this way, the burners only receive part of the amount of air required for complete combustion. The remaining air required for burnout (= ABL = burnout air) is then usually added at a considerable distance above the burner belt. This procedure is known as the OFA method (Over-Fire-Air). It is added using so-called ABL nozzles. The two basic types of ABL nozzles are wall nozzles and ABL lances.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen einschließlich Reaktionsräume zur Reduktion unerwünschter Substanzen durch Eindüsen eines Reaktionsmittels in ein Abgas bzw. Rauchgas, insbesondere in das Abgas von Zementwerken, bei dem das Reaktionsmittel mittels Lanzen in das Rauchgas eingedüst wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Lanze bzw. ein Lanzensystem für das Eindüsen von Reaktionsmittel zur Reduktion unerwünschter Substanzen im Rauchgas. Zudem betrifft die Erfindung auch einen geeigneten Reaktionsraum, der mit einer solchen erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist, um das Verfahren durchführen zu können.The invention relates to a method and devices including reaction chambers for reducing undesirable substances by injecting a reactant into an exhaust gas or flue gas, in particular into the exhaust gas from cement works, in which the reactant is injected into the flue gas by means of lances. The invention also relates to a lance or a lance system for injecting reactants to reduce undesirable substances in the flue gas. In addition, the invention also relates to a suitable reaction chamber which is equipped with such a device according to the invention in order to be able to carry out the method.
Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen der zuvor genannten Art bekannt. Bei den Reaktionsmitteln handelt es sich beispielsweise um Ammoniak und/oder Harnstoff, welche den Anteil an Stickoxiden im Rauchgas mindern können. Entsprechende Verfahren werden als selektive nichtkatalytische Reduktion (SNCR; selective non-catalytic reduction) bezeichnet. Bei der selektiven nichtkatalytischen Reduktion (SNCR) von Stickoxiden werden Reduktionsmittel in wässriger Lösung (typischerweise Ammoniakwasser, Harnstoff) oder gasförmig (Ammoniak) in die heißen Rauchgase einer Verbrennungsanlage eingedüst. Durch die Reaktion des Reduktionsmittels mit Stickoxid und Sauerstoff entstehen molekularer Stickstoff, Wasser und Kohlendioxid. Dabei läuft beispielsweise für Ammoniak oder Harnstoff als Reduktionsmittel die folgende vereinfacht dargestellte Reaktion ab:
4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O
2NH2CONH2 + 4NO + O2 → 4N2 + 2CO2 + 4H2O
Methods and devices of the aforementioned type are already known. The reactants are, for example, ammonia and / or urea, which can reduce the proportion of nitrogen oxides in the flue gas. Corresponding processes are called selective non-catalytic reduction (SNCR; selective non-catalytic reduction). With the selective non-catalytic reduction (SNCR) of nitrogen oxides, reducing agents are injected in an aqueous solution (typically ammonia water, urea) or in gaseous form (ammonia) into the hot flue gases of a combustion system. The reaction of the reducing agent with nitrogen oxide and oxygen produces molecular nitrogen, water and carbon dioxide. For example, for ammonia or urea as the reducing agent, the following reaction, shown in simplified form, takes place:
4NH 3 + 4NO + O 2 → 4N 2 + 6H 2 O
2NH 2 CONH 2 + 4NO + O 2 → 4N 2 + 2CO 2 + 4H 2 O
Der optimale Temperaturbereich zum Ablauf der beschriebenen Reaktionen liegt abhängig von der Rauchgaszusammensetzung zwischen 850 und 1.000 °C.The optimum temperature range for the reactions described is between 850 and 1,000 ° C, depending on the composition of the flue gas.
Eine der Hauptschwierigkeiten der SNCR-Technologie ist es, das Reduktionsmittel in das Rauchgas im richtigen Temperaturfenster einzumischen. Grundsätzlich wird die SNCR-Technologie erfolgreich bei kleinen und mittleren Kesseln und insbesondere auch in Abfallverbrennungsanlagen und Zementwerken angewendet. Hier besteht der Vorteil in den kleinen Querschnitten der Reaktions- bzw. Feuerräume, so dass die SNCR-Technologie effektiv und optimiert anwendbar ist.One of the main difficulties with SNCR technology is mixing the reducing agent into the flue gas in the correct temperature window. Basically, the SNCR technology is successfully used in small and medium-sized boilers and especially in waste incineration plants and cement works. The advantage here is the small cross-sections of the reaction or combustion chambers, so that the SNCR technology can be used effectively and optimally.
In Zementwerken wird Zement in einem kontinuierlichen Prozess nach dem Trockenverfahren in Drehrohröfen hergestellt. Dabei werden die Rohmaterialien wie Kalkstein, Ton, Sand, aber auch oft Reststoffe, wie "Fluff" oder "Bram", etc. vermahlen und gleichzeitig getrocknet danach aufgewärmt und anschließend zu Zementklinker gebrannt. Das Brennen des Zementklinkers erfolgt in Drehrohröfen, die leicht geneigt sind. Infolge Neigung und Drehung des Ofens läuft das am oberen Ende aufgegebene vorgewärmte Rohmehl einer Kohlenstaub-, Öl- oder Gasflamme entgegen, die am unteren Ende des Ofens brennt. Im Bereich der Flamme mit Gastemperaturen von 1.800 bis 2.000°C werden Brennguttemperaturen von 1.350 bis 1.500°C erreicht. Die Vorwärmung und die Kalzinierung des Rohmehls erfolgt entweder im Drehrohrofen selbst oder aber in einem separaten Vorwärmer, der in der Regel aus einer Vorrichtung konstruiert ist, die aus mehreren Zyklonen besteht, bzw. in einem getrennten Kalzinator (Kalzinierreaktor). Die heißen Abgase des Drehrohrofens durchströmen den Kalzinator und den Vorwärmer von unten nach oben, und das trockene Rohmehl wird den Abgasen vor der obersten Zyklonstufe zugegeben, in den einzelnen Zyklonen wieder aus dem Gas abgeschieden und vor der nächsten Zyklonstufe erneut im Gasstrom suspendiert. Das Rohmehl wird im Vorwärmer in der Regel auf eine Temperatur von ca. 800°C vorgewärmt. Im Zyklonvorwärmer kann bereits eine teilweise Kalzinierung des Rohmehls erfolgen. Die weitere Kalzinierung des Rohmehls erfolgt dann im Kalzinator bevor es in den Drehrohrofen gelangt.In cement works, cement is produced in a continuous process using the dry process in rotary kilns. The raw materials such as limestone, clay, sand, but also often residues such as "fluff" or "bram", etc. are ground and dried at the same time, then heated and then burned to cement clinker. The cement clinker is burned in rotary kilns that are slightly inclined. As a result of the inclination and rotation of the furnace, the preheated raw meal placed at the upper end runs towards a coal dust, oil or gas flame that burns at the lower end of the furnace. In the area of the flame with gas temperatures of 1,800 to 2,000 ° C, fuel temperatures of 1,350 to 1,500 ° C are reached. The raw meal is preheated and calcined either in the rotary kiln itself or in a separate preheater, which is usually constructed from a device consisting of several cyclones or in a separate calciner (Calcining reactor). The hot exhaust gases from the rotary kiln flow through the calciner and the preheater from bottom to top, and the dry raw meal is added to the exhaust gases before the top cyclone stage, separated from the gas in the individual cyclones and resuspended in the gas flow before the next cyclone stage. The raw meal is usually preheated to a temperature of approx. 800 ° C in the preheater. Partial calcination of the raw meal can already take place in the cyclone preheater. The raw meal is then further calcined in the calciner before it enters the rotary kiln.
Im Drehrohrofen bilden sich bei den hohen Temperaturen der Brennflamme in erheblicher Menge Stickoxide, die aus den Abgasen entfernt werden müssen.In the rotary kiln, at the high temperatures of the combustion flame, nitrogen oxides are formed in considerable quantities, which have to be removed from the exhaust gases.
SNCR-Anlagen für Kraftwerke, Müllverbrennungsanlagen und Zementwerke sind bereits im Stand der Technik beschrieben worden. Dabei werden in der Regel nur sehr kurze Eindüslanzen verwendet, wobei die Düsen entweder im Wesentlichen mit der Reaktor- oder Kanalwand abschließen oder nicht mehr als wenige Dezimeter in den heißen Raum hineinragen. Der Grund dafür ist, dass für das Funktionieren einer SNCR eine Temperatur von 850 bis 1.000°C benötigt wird und eine lange in den Raum hineinragende Lanze dieser Temperatur und vor allem bei der Anwendung in Zementanlagen extrem hohen Staubbeladungen im Rauchgas und damit auch einer starken Bildung von Ablagerungen oder einer Erosionsbelastung ausgesetzt wären.SNCR systems for power plants, waste incineration plants and cement plants have already been described in the prior art. As a rule, only very short injection lances are used, the nozzles either essentially closing off with the reactor or channel wall or not protruding more than a few decimeters into the hot space. The reason for this is that a temperature of 850 to 1,000 ° C is required for the functioning of an SNCR and a lance of this temperature that protrudes into the room for a long time and, especially when used in cement plants, extremely high dust loads in the flue gas and thus also a strong formation would be exposed to deposits or erosion.
Die zentralen Bereiche der Rauchgasströme in Rauchgaskanälen und Feuerräumen mit großen Abmessungen im Querschnitt können durch in der Wand angeordnete Düsen, wenn überhaupt, nur mit mengenmäßig hohem Einsatz der Reagenzien erreicht werden. Bei immer strenger werdenden Grenzwerten für NOx (z.B. <200 oder gar 150 mg/Nm3 trocken, bezogen je nach Anwendung auf unterschiedliche Sauerstoffkonzentrationen (z.B. bezogen auf 10% O2 bei Zementwerken und bezogen auf 6% O2 bei Kohlekraftwerken) muss auch die Mitte des Kanals bzw. Feuerraums besser mit Reagenz erreicht werden, wobei für die SNCR unverhältnismäßig hohe Mengen an Ammoniak oder Harnstofflösung eingesetzt werden. Diese verbleiben zudem in nicht unbeträchtlichen Mengen anschließend, ohne einen Reaktionspartner gefunden zu haben, unreagiert als sogenannter Ammoniak-Schlupf im Rauchgas. Teilweise verbrennt dieser Ammoniakschlupf in der Folge, teilweise verlässt dieser den Gasraum über den Kamin. Zusätzlich besteht auch die Gefahr, dass größere Mengen nicht reagierten Ammoniaks in die Filterasche gelangen, was aufgrund der Geruchsbelastung und der Giftigkeit unerwünscht ist. In jedem Fall steigen die Einsatzkosten aufgrund des nicht zweckgebundenen Beitrages des nicht an der Reaktion beteiligten Einsatzstoffes deutlich an.The central areas of the flue gas flows in flue gas ducts and combustion chambers with large dimensions in cross section can only be reached, if at all, with a large amount of reagents, if at all, by means of nozzles arranged in the wall. With ever stricter limit values for NO x (e.g. <200 or even 150 mg / Nm 3 dry, based on different oxygen concentrations depending on the application (e.g. based on 10% O 2 in cement plants and based on 6% O 2 in coal-fired power plants) the middle of the channel or combustion chamber can be better reached with reagent, with disproportionately high amounts of ammonia or urea solution being used for the SNCR, which also remain in not inconsiderable amounts without a reaction partner being found have unreacted as so-called ammonia slip in the flue gas. Part of this ammonia slip burns as a result, and part of it leaves the gas space via the chimney. In addition, there is also the risk that large amounts of unreacted ammonia will end up in the filter ash, which is undesirable due to the odor and toxicity. In any case, the input costs increase significantly due to the non-earmarked contribution of the input material not involved in the reaction.
So beschreibt die
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Wie oben erläutert, waren im Stand der Technik verschiedene Einrichtungen zur Eindüsung von Reagenzien zur Verringerung der NOx-Konzentration in Kalzinatoren von Zementwerken bereits bekannt. Neben den beschriebenen Wanddüsen wurden hierfür auch Lanzen verwendet, wie z.B. nach unten sprühende Zweistoffdüsen, durch die ein Ammoniakwasser-Luftgemisch in Rauchgasströmungsrichtung fein zerstäubt eingedüst wird. Die Düse einer solchen herkömmlichen Lanze ist von einem Ringspalt umgeben, durch den mittels eines hohen Überdrucks ein Hüll- oder Schleierluftkegel um die Düse herum erzeugt wird, die die Düsen vor Anbackungen durch das vorbeifliegende Zement-Rohmehl im Kalzinator schützen soll.As explained above, various devices for injecting reagents for reducing the NOx concentration in calciners of cement works were already known in the prior art. In addition to the wall nozzles described, lances were also used for this, such as, for example, two-substance nozzles spraying downwards through which an ammonia-water-air mixture is finely atomized in the direction of the flue gas flow. The nozzle of such a conventional lance is surrounded by an annular gap through which a cone of enveloping air or curtain air is generated around the nozzle by means of a high overpressure, which is intended to protect the nozzles from caking from the cement raw meal flying past in the calciner.
Diese Düsen des Standes der Technik erwiesen sich im Realbetrieb eines Zementwerkes jedoch als wenig geeignet, weshalb das Umfeld um die Düsen und auch die Düsen selbst schon nach kurzer Betriebszeit von lediglich einigen Stunden von dicken Krusten und Anbackungen aus Rohmehl bedeckt waren. Der Grund für dieses schnelle Anwachsen stabiler Verkrustungen liegt zum einen in dem außergewöhnlich hohen Staubgehalt im Kalzinator-Gasvolumenstrom von ca. 900 g/Nm3 begründet und zum anderen in der Tatsache, dass dieser Staub (d.h. das Zementrohmehl) naturbedingt die Eigenschaft besitzen muss, miteinander und auf Wandungen gut kleben zu bleiben. So kann mit den herkömmlichen Düsen bzw. Lanzensystemen ein gleichmäßiges Sprühbild in alle Raumrichtungen schon nach einigen Stunden Einsatzbetrieb nicht mehr aufrechterhalten werden. Weiterhin kommt eine so häufige Reinigung der Düsen, wie hierfür nötig wäre, für den Betrieb eines Zementwerkes nicht in Betracht. Daher war es wünschenswert, Eindüslanzen und Systeme bereitzustellen, die höchstens einmal pro Woche oder weniger oft gereinigt werden müssen.However, these prior art nozzles proved to be unsuitable in real operation of a cement works, which is why the area around the nozzles and the nozzles themselves were covered by thick crusts and caking of raw meal after a short operating time of only a few hours. The reason for this rapid growth of stable encrustations lies on the one hand in the extraordinarily high dust content in the calciner gas volume flow of approx. 900 g / Nm 3 and on the other hand in the fact that this dust (i.e. the cement raw meal) must naturally have the property to stick to each other and to walls. With conventional nozzles or lance systems, a uniform spray pattern in all spatial directions can no longer be maintained after a few hours of use. Furthermore, cleaning the nozzles as often as would be necessary for this is out of the question for the operation of a cement works. It has therefore been desirable to provide injection lances and systems that require cleaning no more than once a week or less.
Ein weiteres Problem der Eindüslanzen gemäß des Standes der Technik war es, dass auf dem innerhalb des Reaktonsraumes bzw. des Kalzinators angeordneten Abschnitt der Eindüslanze schon nach kurzer Zeit des Betriebs dicke und gut anhaftenden Anbackungen von Rohmehl auftreten, so dass sich die kompletten Lanzen nur äußerst mühsam und unter großem Kraftaufwand komplett wieder herausziehen lassen. Daher sind Wartungs- und Reparaturarbeiten an solchen herkömmlichen Lanzen sehr mühsam und zeit- bzw. kostenaufwändig.A further problem of the injection lances according to the prior art was that after a short time of operation thick and well adhering caking of raw meal occurs on the section of the injection lance arranged within the reactor space or the calciner, so that the complete lances are only extremely Pull it out completely again with great effort and effort. Therefore, maintenance and repair work on such conventional lances are very laborious and time-consuming and costly.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher Lanzensysteme bereitzustellen, insbesondere zur Eindüsung von Reagenzien zur Rauchgasreinigung, wie etwa hinsichtlich NOx, und insbesondere in Reaktionsräumen wie Kalzinatoren, Rauchgaskanälen, Kesseln bzw. Feuerräumen, wobei diese Reaktionsräume von heißen Rauchgasen mit hoher Staubbeladung durchströmt und die Lanzensysteme von diesen heißen Rauchgasen umströmt werden, wobei die Lanzensysteme größere Wartungsintervalle ermöglichen und insbesondere Wartungs- und Reparaturarbeiten schneller und unter geringerem Aufwand durchgeführt werden können.The object of the present invention was therefore to provide lance systems, in particular for the injection of reagents for flue gas cleaning, such as with regard to NO x , and in particular in reaction spaces such as calciners, flue gas ducts, boilers or fireplaces, these reaction spaces being traversed by hot flue gases with a high dust load and the These hot smoke gases flow around lance systems, the lance systems allowing longer maintenance intervals and, in particular, maintenance and repair work can be carried out more quickly and with less effort.
Die technische Aufgabe wird gelöst durch ein Lanzensystem zur Einbringung von Reagenzien mittels Düse in von Verbrennungsgasen durchströmte Reaktionsräume, wobei das Lanzensystem umfasst:
- ein Hüllrohr, das konfiguriert ist mindestens zum Teil innerhalb des Reaktionsraumes angeordnet zu werden;
- eine Eindüslanze mit einem Zuführrohr für ein Flüssigreagenz, ggf. einem Zuführrohr für Druckluft, und mit der Düse zum Eindüsen des Reagenz, wobei die Eindüslanze in das Hüllrohr eingeschoben werden kann;
das Hüllrohr an seinem distalen Ende eine Abschlussplatte aufweist, die den Innenraum des Hüllrohrs nach außen hin begrenzt, wobei die Abschlussplatte eine innenliegende Öffnung zur Anordnung der Düse aufweist und die Ebene der Abschlussplatte des Hüllrohrs in einem Winkel von 25 bis 65° zur Längsachse des Hüllrohrs angeordnet ist,
die Längsachse der Düse der Eindüslanze im eingebauten Zustand in einem Winkel von 25 bis 65° zur Längsachse des Hüllrohrs abgewinkelt ist und zur Abschlussplatte hin geneigt ist; und
die Düse der Eindüslanze im Verhältnis zur innenliegenden Öffnung der Abschlussplatte so angeordnet und ausgerichtet ist, so dass die Düse das Reagenz durch die innenliegende Öffnung der Abschlussplatte hindurch eindüsen kann.The technical object is achieved by a lance system for introducing reagents by means of a nozzle into reaction spaces through which combustion gases flow, the lance system comprising:
- a cladding tube which is configured to be arranged at least in part within the reaction space;
- an injection lance with a supply tube for a liquid reagent, possibly a supply tube for compressed air, and with the nozzle for injecting the reagent, wherein the injection lance can be pushed into the cladding tube;
the cladding tube has an end plate at its distal end which delimits the interior of the cladding tube to the outside, the end plate having an internal opening for the arrangement of the nozzle and the plane of the end plate of the cladding tube at an angle of 25 to 65 ° to the longitudinal axis of the cladding tube is arranged
the longitudinal axis of the nozzle of the injection lance in the installed state is angled at an angle of 25 to 65 ° to the longitudinal axis of the cladding tube and is inclined towards the end plate; and
the nozzle of the injection lance is arranged and aligned in relation to the inner opening of the end plate so that the nozzle can inject the reagent through the inner opening of the end plate.
Wie oben erwähnt, werden zur Verringerung der Schadstoffbelastung Reagenzien insbesondere in Form von Fluiden, d.h. insbesondere in Form von Gasen und/oder Flüssigkeiten, in Verbrennungsgase eingedüst. Die von Verbrennungsgasen durchströmten Reaktionsräume stellen vorzugweise Kalzinatoren bzw. Kalzinierreaktoren, Rauchgaskanäle, Kessel bzw. Feuerräume dar. Gemäß der Erfindung ist nun der Einstrahlwinkel der Düse, die sich am distalen Ende bzw. am Lanzenkopf befindet, d.h. an dem in das von Verbrennungsgasen durchströmte Innere des Reaktionsraums hineinragenden Ende des Lanzensystems, abgeschrägt. Das "distale Ende" des Lanzensystems ist dabei das Ende, welches in das Innere des Reaktionsraumes hineinragt.As mentioned above, reagents, in particular in the form of fluids, ie in particular in the form of gases and / or liquids, are injected into combustion gases in order to reduce the pollution. The reaction chambers through which combustion gases flow are preferably calciners or calcining reactors, flue gas ducts, boilers or combustion chambers of the reaction chamber protruding end of the lance system, beveled. The “distal end” of the lance system is the end which protrudes into the interior of the reaction space.
Gemäß der Erfindung liegt der Winkel der Längsachse der Düse zu Längsachse des Hüllrohrs in einem Bereich von 25 bis 65°. Die Definition, wonach die Längsachse der Düse der Eindüslanze im eingebauten Zustand in einem Winkel von 25 bis 65° zur Längsachse des Hüllrohrs abgewinkelt ist und zur Abschlussplatte hin geneigt ist, bedeutet, dass die Längsachse der Düse in einem Winkel von 90°+/-10° zur Ebene der Abschlussplatte liegt. Der Winkel der Längsachse der Düse zur Längsachse des Hüllrohrs liegt vorzugsweise im Bereich von 30 bis 60°, weiter bevorzugt im Bereich von 35 bis 55°, und besonders bevorzugt um 45°.According to the invention, the angle of the longitudinal axis of the nozzle to the longitudinal axis of the cladding tube is in a range from 25 to 65 °. The definition, according to which the longitudinal axis of the nozzle of the injection lance in the installed state is angled at an angle of 25 to 65 ° to the longitudinal axis of the cladding tube and is inclined towards the end plate, means that the longitudinal axis of the nozzle is at an angle of 90 ° +/- 10 ° to the level of the end plate. The angle of the longitudinal axis of the nozzle to the longitudinal axis of the cladding tube is preferably in the range from 30 to 60 °, more preferably in the range from 35 to 55 °, and particularly preferably around 45 °.
Die Abschlussplatte kann flach oder konkav oder konvex gewölbt sein. Ist die Abschlussplatte gewölbt, bezieht sich die Ebene der Abschlussplatte auf die gedachte Ebene, die durch den Rand der Abschlussplatte definiert wird.The end plate can be flat or concave or convex. If the end plate is arched, the plane of the end plate refers to the imaginary plane that is defined by the edge of the end plate.
Gemäß der Erfindung ist die Düse der Eindüslanze im Verhältnis zur innenliegenden Öffnung der Abschlussplatte so angeordnet und ausgerichtet, so dass die Düse in der innenliegenden Öffnung der Abschlussplatte sitzt, wobei ein vollständig um die Düse herum verlaufender Spalt um die Düse verbleibt oder verbleiben kann. Die "innenliegende Öffnung" der Abschlussplatte ist eine innerhalb der Fläche der Abschlussplatte angeordnete Öffnung bzw. ein entsprechendes Durchgangsloch. Diese Öffnung oder dieses Durchgangsloch kann bezogen auf die Fläche der Abschlussplatte im Wesentlichen zentriert angeordnet sein. Aufgrund der zur Längsachse des Hüllrohrs geneigten Anordnung der Abschlussplatte weist diese eine ovale Form auf. In einer bevorzugten Ausführungsform tritt die Düse der Eindüslanze im eingebauten Zustand mindestens teilweise durch die innenliegende Öffnung der Abschlussplatte hindurch, wobei insbesondere bevorzugt ein vollständig umlaufender bzw. unterbrechungsloser Spalt zwischen der Düse der Eindüslanze und dem Rand der innenliegenden Öffnung der Abschlussplatte verbleibt.According to the invention, the nozzle of the injection lance is arranged and aligned in relation to the inner opening of the end plate so that the nozzle sits in the inner opening of the end plate, a gap running completely around the nozzle remaining or being able to remain around the nozzle. The "inner opening" of the end plate is an opening or a corresponding through hole arranged within the surface of the end plate. This opening or this through hole can be arranged essentially centered with respect to the surface of the end plate. Due to the arrangement of the end plate inclined to the longitudinal axis of the cladding tube, it has an oval shape. In a preferred embodiment, the nozzle of the injection lance in the installed state passes at least partially through the inner opening of the closing plate, with a completely circumferential or uninterrupted gap particularly preferably remaining between the nozzle of the injection lance and the edge of the inner opening of the closing plate.
Die erfindungsgemäße Einstellung des Winkels der Längsachse der Düse zur Längsachse des Hüllrohrs, im Vergleich zu einem rechten Winkel, erlaubt im Zusammenspiel mit der ebenfalls geneigten Abschlussplatte, dass die Eindüslanze durch das Hüllrohr hindurch, welches an Ort und Stelle im Reaktionsraum verbleibt, zurückgezogen werden kann. Auf diese Weise wird zudem ermöglicht, dass die Düse bzw. der Düsenkopf ein Stück, vorzugsweise 6 bis 8 mm, über die Abschlussplatte hinaus in Richtung des Reaktionsraumes hervorstehen kann, was bei einer 90°-Umlenkung nicht möglich wäre. Dies bietet den Vorteil, dass die Gefahr von Anbackungen durch direkt von der Düse auf die die Düse umgebenden Teile des Hüllrohrs spritzende Flüssigkeitströpfchen stark vermindert wird. Daher ist weiterhin ist bevorzugt, dass die Düse der Eindüslanze im eingebauten Zustand durch die innenliegende Öffnung der Abschlussplatte hindurch ragt, vorzugsweise 2 bis 10 mm und besonders bevorzugt 4 bis 8 mm durch die innenliegende Öffnung der Abschlussplatte hindurch ragt. Eine Ausrichtung der Düse entlang der Längsachse des Hüllrohrs (Winkel 0°) entsprechend den Wanddüsen des Standes der Technik hat dagegen den Nachteil der geringeren Abdeckung des Querschnittes des Reaktionsraumes mit Reagenz.The inventive setting of the angle of the longitudinal axis of the nozzle to the longitudinal axis of the cladding tube, in comparison to a right angle, in conjunction with the likewise inclined end plate, allows the injection lance to be withdrawn through the cladding tube, which remains in place in the reaction space . In this way it is also made possible that the nozzle or the nozzle head a piece, preferably 6 to 8 mm, can protrude beyond the end plate in the direction of the reaction space, which would not be possible with a 90 ° deflection. This offers the advantage that the risk of caking due to liquid droplets spraying directly from the nozzle onto the parts of the cladding tube surrounding the nozzle is greatly reduced. It is therefore further preferred that the nozzle of the injection lance protrudes through the internal opening of the closing plate in the installed state, preferably 2 to 10 mm and particularly preferably 4 to 8 mm through the internal opening of the closing plate. An alignment of the nozzle along the longitudinal axis of the cladding tube (angle 0 °) corresponding to the wall nozzles of the prior art, on the other hand, has the disadvantage of less coverage of the cross section of the reaction space with reagent.
In einer bevorzugten Ausführungsform verbleibt im eingebauten Zustand ein vollständig umlaufender bzw. unterbrechungsloser Spalt zwischen der Düse der Eindüslanze und dem Rand der innenliegenden Öffnung der Abschlussplatte.In a preferred embodiment, in the installed state, a completely circumferential or uninterrupted gap remains between the nozzle of the injection lance and the edge of the inner opening of the closing plate.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Abschlussplatte des Hüllrohrs so dimensioniert, dass ein vollständig umlaufender bzw. unterbrechungsloser Spalt zwischen dem Rand der Abschlussplatte und der Innenwand des Hüllrohrs vorgesehen ist.In a further preferred embodiment, the end plate of the cladding tube is dimensioned such that a completely circumferential or uninterrupted gap is provided between the edge of the end plate and the inner wall of the cladding tube.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform verbleibt im eingebauten Zustand ein vollständig umlaufender bzw. unterbrechungsloser Spalt zwischen der Düse der Eindüslanze und dem Rand der innenliegenden Öffnung der Abschlussplatte, sowie ein vollständig umlaufender bzw. unterbrechungsloser Spalt zwischen dem Rand der Abschlussplatte und der Innenwand des Hüllrohrs. Gemäß dieser Ausführungsform wird im Betrieb erreicht, dass die durch die beiden Spalten aus dem Hüllrohr austretende Hüllluft in Form von zwei ineinander liegenden Hüllluftschleiern das durch die Düse eingedüste Reduktionsmittel-/Luftgemisch umgibt.In a particularly preferred embodiment, when installed, there remains a completely circumferential or uninterrupted gap between the nozzle of the injection lance and the edge of the inner opening of the end plate, as well as a completely circumferential or uninterrupted gap between the edge of the end plate and the inner wall of the cladding tube. According to this embodiment, it is achieved during operation that the enveloping air emerging from the cladding tube through the two gaps surrounds the reducing agent / air mixture injected through the nozzle in the form of two enveloping air veils lying one inside the other.
Mit diesen Maßnahmen sind gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nun zwei konzentrische Hüllluftringspalte um die Düse herum vorgesehen statt wie zuvor im Stand der Technik nur ein Hüllluftringspalt. Der äußere Spalt verläuft unterbrechungslos rings um die schräge Abschlussplatte herum und spült den Spalt zwischen dem Außenbereich dieser Platte und dem inneren Bereich des Lanzenrohres frei. Gelangt Zementstaub trotz des abweisenden äußeren Hüllluftschleiers durch diesen äußeren Schleier der Hüllluft hindurch, so wird der Zementstaub dann doch schließlich vom inneren Hüllluftschleier, der die Düse direkt umgibt, davon abgehalten, direkt an die Düse selbst und ihre Flüssigkeitströpfchen zu gelangen.With these measures, according to the preferred embodiments of the present invention, two concentric enveloping air ring gaps are now provided around the nozzle instead of just one enveloping air ring gap, as was previously the case in the prior art. The outer one The gap runs uninterruptedly around the inclined end plate and flushes the gap between the outer area of this plate and the inner area of the lance tube. If cement dust gets through this outer veil of the enveloping air despite the repellent outer enveloping air curtain, the cement dust is then finally prevented from reaching the nozzle itself and its liquid droplets by the inner enveloping air curtain that directly surrounds the nozzle.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Lanzensystems weist die Abschlussplatte des Hüllrohrs weitere Durchgangslöcher oder Hüllluftlöcher auf. Diese dienen dazu, die schräge Abschlussplatte mit Hüllluft, die aus dem Inneren des Hüllrohrs strömt, von Zementstaub freizuhalten. Bevorzugt sind 3 bis 10 Hüllluftlöcher, vorzugsweise 4 bis 6, besonders bevorzugt 5 Hüllluftlöcher, die um die innenliegende Öffnung der Abschlussplatte, d.h. im eingebauten Zustand, um die Düse bzw. um den Spalt zwischen der Düse und dem Rand der innenliegenden Öffnung der Abschlussplatte herum angeordnet sind.In a further preferred embodiment of the lance system, the end plate of the jacket tube has further through holes or jacket air holes. These serve to keep the inclined end plate free of cement dust with enveloping air that flows out of the interior of the enveloping tube. 3 to 10 enveloping air holes, preferably 4 to 6, particularly preferably 5 enveloping air holes, are preferred around the inner opening of the end plate, ie in the installed state, around the nozzle or around the gap between the nozzle and the edge of the inner opening of the end plate are arranged.
Daher weist in einer weiteren Ausführungsform das Lanzensystem einen Zwischenraum auf, der zwischen der äußeren Wand der Eindüslanze und der inneren Wand des Hüllrohrs ausgebildet ist, wobei der Zwischenraum mindestens über folgende Austrittsöffnungen mit der Außenseite in fluider Kommunikation steht:
- über den Spalt zwischen der Düse der Eindüslanze und dem Rand der innenliegenden Öffnung der Abschlussplatte des Hüllrohrs;
- über den Spalt zwischen dem Rand der Abschlussplatte und der Innenwand des Hüllrohrs;
- über ggf. weitere vorhandene Durchgangslöcher in der Abschlussplatte.
- across the gap between the nozzle of the injection lance and the edge of the inner opening of the end plate of the cladding tube;
- across the gap between the edge of the end plate and the inner wall of the cladding tube;
- via any additional through holes in the end plate.
In einer weiteren Ausführungsform ist bevorzugt, dass das Lanzensystem so konstruiert ist, dass
- die Eindüslanze mittels an der inneren Wand des Hüllrohrs angeordneten rampenartig abgeschrägten Schienen, in die seitlich an der Eindüslanze angeordnete Führungsnasen eingreifen, in das Hüllrohr eingeschoben und innerhalb des Hüllrohr ausgerichtet und lösbar fixiert werden kann, oder
- die Eindüslanze mittels an der inneren Wand des Hüllrohrs angeordneten Führungsnasen, die in seitlich an der Eindüslanze angeordnete rampenartig abgeschrägte Schienen eingreifen, in das Hüllrohr eingeschoben und innerhalb des Hüllrohr ausgerichtet und lösbar fixiert werden kann. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Lanzensystems ist so ausgestaltet, dass der Abstand zwischen der Eindüslanze und Hüllrohr durch zusätzliche Abstandhalter aufrechterhalten wird, wobei diese Abstandhalter vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Flossen, Stiften, Stangen, Stegen oder Leitblechen.
- the injection lance by means of ramp-like bevelled rails arranged on the inner wall of the cladding tube, into which guide lugs located on the side of the injection lance engage, can be pushed into the cladding tube and aligned and releasably fixed within the cladding tube, or
- the injection lance can be pushed into the cladding tube and aligned and releasably fixed within the cladding tube by means of guide lugs arranged on the inner wall of the cladding tube, which engage in ramp-like inclined rails arranged on the side of the injection lance. Another preferred embodiment of the lance system is designed in such a way that the distance between the injection lance and cladding tube is maintained by additional spacers, these spacers preferably being selected from the group consisting of fins, pins, rods, webs or baffles.
Die Zuführung für das Reduktionsmittel ist vorzugsweise als Zweistoffdüse ausgeführt, wobei das Reduktionsmittel zusammen mit einem Treibmittel (vorzugsweise Druckluft) eingeleitet wird. In vorteilhafter und bevorzugter Weise, weist die Eindüslanze eine zentrale Leitung zur Einleitung des Reduktionsmittels (Flüssigreagenz-Zuführrohr) auf, sowie einen Zwischenraum zwischen der zentralen Leitung und der Innenwand der Eindüslanze, über die ein Treibmittel (Druckluft) getrennt von der Zuführung des Reduktionsmittels geleitet wird, um in der Düse mit dem Reduktionsmittel vermischt zu werden und dieses zu zerstäuben. Daher ist in einer weiteren Ausführungsform bevorzugt, dass die Eindüslanze ein Flüssigreagenz-Zuführrohr und ein Druckluftzuführrohr aufweist, wobei vorzugsweise das Flüssigreagenz-Zuführrohr in dem Druckluftzuführrohr verläuft.The supply for the reducing agent is preferably designed as a two-substance nozzle, the reducing agent being introduced together with a propellant (preferably compressed air). In an advantageous and preferred manner, the injection lance has a central line for introducing the reducing agent (liquid reagent feed pipe), as well as an interspace between the central line and the inner wall of the injection lance, through which a propellant (compressed air) is passed separately from the reducing agent feed is to be mixed in the nozzle with the reducing agent and atomized this. In a further embodiment, it is therefore preferred that the injection lance has a liquid reagent feed pipe and a compressed air feed pipe, the liquid reagent feed pipe preferably running in the compressed air feed pipe.
Für den Zusammenbau des erfindungsgemäßen Lanzensystems wird die abgewinkelte Düse, die mit dem Zuführrohr für Reagenz und mit dem Zuführrohr für Druckluft fest verbunden ist, mittels seitlicher Führungsnasen bzw. rampenartig abgeschrägter Schienen beim Hineinstecken in das Hüllrohr automatisch in ihre Endposition idealerweise zentrisch in die innenliegende Öffnung der Abschlussplatte hineingeschoben. Die korrekte Positionierung ist wichtig, da der Spalt zwischen der Düse und dem Rand der innenliegenden Öffnung ringsum überall in etwa die gleiche Breite besitzen sollte.For the assembly of the lance system according to the invention, the angled nozzle, which is firmly connected to the supply tube for reagent and to the supply tube for compressed air, is automatically returned to its end position, ideally centrally in the inner opening, by means of lateral guide lugs or ramp-like bevelled rails when inserted into the cladding tube the end plate pushed in. Correct positioning is important because the gap between the nozzle and the edge of the inner opening should be approximately the same width all around.
Optional kann in axialer Richtung, d.h. nach vorne und hinten entlang der Einschubrichtung, der Spalt um die Düse herum auch etwas breiter vorgesehen sein, da hier die unterschiedliche Temperaturausdehnung zwischen dem äußeren Hüllrohr und der Eindüslanze einen gewissen Spielraum erforderlich macht.Optionally, the gap around the nozzle can also be provided somewhat wider in the axial direction, ie forwards and backwards along the insertion direction, since here the different temperature expansion between the outer jacket tube and the injection lance requires a certain amount of leeway.
Reaktionsräume, wie Kalzinatoren, Rauchgaskanäle oder Kessel bzw. Feuerräume, die teilweise große Querschnitte aufweisen, müssen zur optimalen Schadstoffreduzierung vollständig über den gesamten Querschnitt hinweg mit entsprechenden Reagenzien beaufschlagt werden. Im Vergleich zur Eindüsung von Reagenzien mit direkt in der Wand dieser Reaktionsräume angeordneten Düsen, wie dies im Stand der Technik meist erfolgt, kann dem gegenüber mit dem erfindungsgemäßen Lanzensystem eine weitaus effektivere Rauchgasreinigungswirkung erzielt werden und somit ein kleinerer Schadstoff-Reingaswert bei moderatem Einsatz von Reagenzien. Mit dem erfindungsgemäßen Lanzensystem können die Reagenzien nun auch die zentralen Bereiche des Querschnitts von Reaktionsräumen erreicht werden, die bisher noch nicht mit Reagenz versorgt werden konnten. Bei dem Beispiel der SNCR heißt dies, dass durch die bessere Erreichbarkeit auch der Mitte des Reaktionsraums ein niedrigerer Reingas-Endwert beispielsweise an NOx und damit die Einhaltung eines schärferen Grenzwertes (z.B. <200 oder gar <150 NOx mg/Nm3 trocken, bezogen auf 6% O2) erreicht werden kann, ohne dafür unverhältnismäßig viel an Ammoniak oder Harnstofflösung einsetzen zu müssen, die dann zudem in nicht unbeträchtlichen Mengen nachher, ohne einen Reaktionspartner gefunden zu haben, unreagiert als sogenannter Ammoniak-Schlupf im Rauchgas am Kamin verbleibt. Auch besteht die Gefahr, dass größere Mengen nicht reagierten Ammoniaks in die Filterasche gelangen, was aufgrund der Giftigkeit und des Geruchs unerwünscht ist.Reaction spaces, such as calciners, flue gas ducts or boilers or fireplaces, some of which have large cross-sections, must be supplied with appropriate reagents over the entire cross-section for optimal pollutant reduction. Compared to the injection of reagents with nozzles arranged directly in the wall of these reaction spaces, as is usually done in the prior art, a far more effective flue gas cleaning effect can be achieved with the lance system according to the invention and thus a lower pollutant clean gas value with moderate use of reagents . With the lance system according to the invention, the reagents can now also be reached in the central areas of the cross-section of reaction spaces which previously could not be supplied with reagent. In the example of the SNCR, this means that because the center of the reaction chamber can also be reached more easily, a lower final clean gas value, for example of NO x, and thus compliance with a more stringent limit value (e.g. <200 or even <150 NO x mg / Nm 3 dry, based on 6% O 2 ) can be achieved without having to use a disproportionate amount of ammonia or urea solution, which then also remains in not inconsiderable amounts afterwards, without having found a reaction partner, unreacted as so-called ammonia slip in the flue gas on the chimney . There is also the risk that larger amounts of unreacted ammonia will end up in the filter ash, which is undesirable due to its toxicity and smell.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Lanzensystem auch in staubbeladenen Verbrennungsgasen, insbesondere in Kalzinatoren von Zementwerken eingesetzt werden, weil die Erfindung Maßnahmen zur schnellen und einfachen Zerlegung und Demontage des Lanzensystems für die anschließende Wartung und Reinigung, sowie vorzugsweise Mittel zum Schutz der Düsen vor Anbackungen bereitstellt.Furthermore, the lance system according to the invention can also be used in dust-laden combustion gases, especially in calciners in cement works, because the invention provides measures for quick and easy dismantling and dismantling of the lance system for subsequent maintenance and cleaning, and preferably means to protect the nozzles from caking.
Weiterhin ist bevorzugt, dass das Lanzensystem konstruiert ist,
- a) Reagenzien in Form eines fluiden Gemisches enthaltend Reduktionsmittel durch ein in der Eindüslanze verlaufendes Flüssigreagenz-Zuführrohr zuzuführen und von dort über die Düse direkt durch die innenliegende Öffnung der Abdeckplatte des Hüllrohrs hindurch nach außen zu leiten;
- b) Hüllluft in den Zwischenraum zwischen der Eindüslanze und der inneren Wand des Hüllrohrs getrennt zuzuführen;
- c) einen Teil der Hüllluft aus b) über den Spalt zwischen der Düse der Eindüslanze und dem Rand der innenliegenden Öffnung der Abschlussplatte aus dem Hüllrohr austreten zu lassen, wodurch ein innerer Hüllluftschleier gebildet wird; und
- d) einen anderen Teil der Hüllluft aus b) durch den Spalt zwischen dem Rand der Abschlussplatte und der Innenwand des Hüllrohrs aus dem Hüllrohr austreten zu lassen, wodurch ein äußerer Hüllluftschleier gebildet wird.
- a) to supply reagents in the form of a fluid mixture containing reducing agents through a liquid reagent supply tube running in the injection lance and from there via the nozzle directly to the outside through the inner opening of the cover plate of the cladding tube;
- b) supplying enveloping air separately into the space between the injection lance and the inner wall of the enveloping tube;
- c) to let some of the enveloping air from b) escape from the enveloping tube via the gap between the nozzle of the injection lance and the edge of the inner opening of the closing plate, whereby an inner enveloping air curtain is formed; and
- d) to let another part of the enveloping air from b) emerge from the enveloping tube through the gap between the edge of the end plate and the inner wall of the enveloping tube, whereby an outer enveloping air curtain is formed.
Weiterhin ist bevorzugt, dass diese Zufuhr für die Hüllluft für den Zwischenraum in einem äußeren Abschnitt des Lanzensystems angeordnet ist, die so konstruiert ist, um den Zwischenraum zwischen der Eindüslanze und dem Hüllrohr mit der Hüllluft zu versorgen. So weist das Hüllrohr ein inneres Ende (das in den Reaktionsraum hineinragt) und ein äußeres Ende auf, wobei das äußere Ende mit einer Zufuhr zur Einführung der Hüllluft in den Zwischenraum in fluider Kommunikation steht.It is further preferred that this supply for the enveloping air for the intermediate space is arranged in an outer section of the lance system, which is designed to supply the intermediate space between the injection lance and the enveloping tube with the enveloping air. Thus, the cladding tube has an inner end (which protrudes into the reaction space) and an outer end, the outer end being in fluid communication with a supply for introducing the enveloping air into the intermediate space.
Die über den Zwischenraum zwischen Hüllrohr und Eindüslanze des Lanzensystems eingeführte Hüllluft dient zur Kühlung des Lanzensystems und zur Vermeidung von Ablagerungen an der Düse. Die Hüllluft wird im äußeren Abschnitt des Lanzensystems in das Hüllrohr eingeführt und in den Zwischenraum zwischen Eindüslanze und Hüllrohr weitergeleitet. Die Hüllluft tritt schließlich durch die um die Düse herum gelegene Spalte (bzw. durch die innenliegende Öffnung der Abschlussplatte des Hüllrohrs), durch die Spalte zwischen dem äußeren Rand der Abschlussplatte und dem Hüllrohr und ggf. durch weitere Durchgangslöcher in der Abschlussplatte nach außen, d.h. in das Innere des Reaktionsraums. Dabei umgibt die Hüllluft in Form von zwei ineinander liegenden Hüllluftschleiern (dem innerern und dem äußeren Hüllluftschleier) das durch die Düse eingedüste Reduktionsmittel-/Luftgemisch und trifft schließlich auf das Verbrennungsgas. Insbesondere verhindert die Hüllluft bzw. die Hüllluftschleier auch Anbackungen an der Düse bzw. an den Austrittsöffnungen, indem eventuell angefeuchtete und agglomerierte Staubpartikel ferngehalten werden.The enveloping air introduced via the space between the cladding tube and the injection lance of the lance system serves to cool the lance system and to avoid deposits on the nozzle. The enveloping air is introduced into the enveloping tube in the outer section of the lance system and passed on into the space between the injection lance and the enveloping tube. The enveloping air finally passes through the gap around the nozzle (or through the inner opening of the end plate of the cladding tube), through the gap between the outer edge of the end plate and the cladding tube and possibly through further through holes in the end plate to the outside, ie into the interior of the reaction chamber. The enveloping air in the form of two enveloping air veils lying one inside the other (the inner and outer enveloping air veil) surrounds the reducing agent / air mixture injected through the nozzle and finally meets the combustion gas. In particular, the enveloping air or the enveloping air curtain also prevents caking on the nozzle or on the outlet openings by keeping away any moistened and agglomerated dust particles.
Mit dem erfindungsgemäßen Lanzensystem können Reagenzien, wie etwa Stickoxid-Reduktionsmittel, in ein Verbrennungsgas möglichst gleichmäßig verteilt eingemischt werden.With the lance system according to the invention, reagents such as nitrogen oxide reducing agents can be mixed into a combustion gas, distributed as uniformly as possible.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Lanzensystem konstruiert Reduktionsmittel zur selektiven nichtkatalytischen Reduktion von Stickoxiden in Verbrennungsgasen in die von Verbrennungsgasen durchströmten Reaktionsräume einzuführen.In a further preferred embodiment, the lance system is designed to introduce reducing agents for the selective non-catalytic reduction of nitrogen oxides in combustion gases into the reaction spaces through which combustion gases flow.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Lanzensystem einen inneren Abschnitt auf, der konstruiert ist, um innerhalb des Reaktionsraums angeordnet zu werden, und einen äußeren Abschnitt konstruiert, um außerhalb des Reaktionsraums angeordnet zu werden, wobei eine Schnellspannkupplung vorgesehen ist, um die Eindüslanze durch die im äußeren Abschnitt angeordnete Öffnung des Hüllrohrs in das Hüllrohr einzuführen und mittels der Schnellspannkupplung zu befestigen. Die Schnellspannkupplung dient dazu, die Eindüslanze leicht und rasch ein- und ausbauen zu können. Mit der Schnellspannkupplung kann die Verbindung zwischen den beiden Lanzenteilen "Hüllrohr" und "Eindüslanze" schnell erfolgen und auch wieder gelöst werden. Bisher war an dieser Stelle ein Flansch mit mehreren Schrauben vorgesehen, was jedoch einen viel höheren Aufwand bei Wartungs- und Reparaturarbeiten an dem Lanzensystem bedeutet.In a further embodiment, the lance system has an inner section which is designed to be arranged within the reaction space, and an outer section designed to be arranged outside of the reaction space, wherein a quick release coupling is provided to connect the injection lance through the im Insert the outer section arranged opening of the cladding tube into the cladding tube and fasten by means of the quick release coupling. The quick release coupling enables the injection lance to be installed and removed quickly and easily. With the quick release coupling, the connection between the two lance parts "cladding tube" and "injection lance" can be made quickly and also released again. Up to now, a flange with several screws was provided at this point, which, however, means a much higher effort for maintenance and repair work on the lance system.
Weiterhin bevorzugt ist das Lanzensystem konstruiert, um von Verbrennungsgasen mit einer Staubbeladung von 1 g/Nm3 bis zu 1000 g/Nm3 bei einem Volumenstrom von 10.000 bis 2.000.000 m3/h, vorzugsweise von 30 g/Nm3 bis zu 1000 g/Nm3 bei einem Volumenstrom von 10.000 bis 2.000.000 m3/h, weiter bevorzugt von 100 g/Nm3 bis zu 1000 g/Nm3 bei einem Volumenstrom von 10.000 bis 2.000.000 m3/h umströmt zu werden. Die Staubbeladung von Verbrennungsgasströmen im Feuerraum von Kraftwerken liegt typischerweise im Bereich von 1 g/Nm3 bis zu 10 g/Nm3, während die Staubbeladung beispielsweise in Kalzinierreaktoren von Zementwerken im Bereich von 100 g/Nm3 bis zu 1000 g/Nm3 liegt.The lance system is also preferably designed to remove combustion gases with a dust load of 1 g / Nm 3 to 1000 g / Nm 3 at a volume flow of 10,000 to 2,000,000 m 3 / h, preferably from 30 g / Nm 3 to 1000 g / Nm 3 at a volume flow of 10,000 to 2,000,000 m 3 / h, more preferably from 100 g / Nm 3 to 1000 g / Nm 3 with a volume flow of 10,000 to 2,000,000 m 3 / h. The dust load of combustion gas streams in the combustion chamber of power plants is typically in the range from 1 g / Nm 3 to 10 g / Nm 3 , while the dust load in, for example, calcining reactors of cement works is in the range from 100 g / Nm 3 to 1000 g / Nm 3 .
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Hüllrohr einen runden bzw. kreisrunden Querschnitt auf.In a preferred embodiment, the cladding tube has a round or circular cross section.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Lanzensystems verringert sich der Durchmesser des Hüllrohrs in Richtung des in den Reaktionsraum ragenden Endes, d.h. in Richtung des inneren (distalen) Endes. Diese Maßnahme dient dazu, die Geschwindigkeit des Massenstroms im Zwischenraum zu erhalten, und das Gewicht des Lanzensystems zu verringern. Diese Maßnahme wird in der Regel lediglich bei längeren Lanzen notwendig sein. Dabei kann die Verjüngung des Hüllrohrs kontinuierlich oder in Stufen erfolgen.In a preferred embodiment of the lance system, the diameter of the cladding tube decreases in the direction of the end protruding into the reaction space, i.e. in the direction of the inner (distal) end. This measure serves to maintain the speed of the mass flow in the space and to reduce the weight of the lance system. This measure is usually only necessary for longer lances. The tapering of the cladding tube can take place continuously or in stages.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Lanzensystems ist an dem in den Reaktionsraum ragenden Ende eine Schutzhaube als Verlängerung des Hüllrohrs ausgebildet, die die Abschlussplatte teilweise umläuft und über die Abschlussplatte hinausragt. Die Schutzhaube erstreckt sich vorzugsweise über eine Strecke entlang des Umfangs von 1/3 bis ½ des Umfangs des Hüllrohrs. Die Schutzhaube ist auf der Seite angeordnet, aus der der Strom der Verbrennungsgase bzw. der Staubpartikel, insbesondere der Zementstaubpartikel, kommt. Diese Schutzhaube dient dazu, dass die Düse nicht direkt den Verbrennungsgasen bzw. den Staubpartikeln, insbesondere den Zementstaubpartikeln, ausgesetzt ist.In a preferred embodiment of the lance system, at the end protruding into the reaction space, a protective hood is formed as an extension of the cladding tube, which partially surrounds the end plate and protrudes beyond the end plate. The protective hood preferably extends over a distance along the circumference of 1/3 to ½ of the circumference of the cladding tube. The protective hood is arranged on the side from which the flow of the combustion gases or the dust particles, in particular the cement dust particles, comes. This protective hood serves to ensure that the nozzle is not directly exposed to the combustion gases or the dust particles, in particular the cement dust particles.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Hüllrohr aus einem hochwarmfesten, hitze- und zunderbeständigen, gesinterten, Oxid-dispersionsverfestigten metallischen Werkstoff gefertigt, d.h. aus einem Stahl oder einer Superlegierung.In a further particularly preferred embodiment, the cladding tube is made of a highly heat-resistant, heat-resistant and scaling-resistant, sintered, oxide-dispersion-strengthened metallic material, i.e. from a steel or a superalloy.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist auf das Hüllrohr mindestens eine äußere hoch-verschleißbeständige Beschichtung mittels Auftragschweißen aufgebracht.In a further preferred embodiment, at least one outer, highly wear-resistant coating is applied to the cladding tube by means of build-up welding.
Der Oxid-dispersionsverfestigte (ODS: oxide dispersion strengthened) Stahl oder eine solche Legierung besteht aus einem Gemisch von einem Pulver einer hochwarmfesten, hitzebeständigen Legierung und einem sehr fein gemahlenen Pulver aus einer hochschmelzenden Keramik, vorzugsweise Yttriumoxid (Y2O3), Zirkoniumoxid (ZrO2) oder Hafniumoxid (HfO2), besonders bevorzugt Yttriumoxid (Y2O3). Diese Oxid-dispersionsverfestigten Materialien bestehen daher im Wesentlichen aus metallischen Grundwerkstoffen, in welchen hoch stabile bzw. inerte Oxide feinst verteilt eingelagert werden. Diese inerten Teilchen verändern sich bis zum Schmelzpunkt der metallischen Matrix nicht und sind auch in der Schmelze unlöslich. Das hochschmelzende Oxid verhindert das Wandern von Versetzungen im metallischen Material und trägt daher zur hohen Kriechfestigkeit insbesondere bei hohen Temperaturen, beispielsweise von Gasen oberhalb 1.000°C bis zu 1.250°C bei.The oxide dispersion strengthened (ODS: oxide dispersion strengthened) steel or such an alloy consists of a mixture of a powder of a high-temperature, heat-resistant alloy and a very finely ground powder of a high-melting ceramic, preferably yttrium oxide (Y 2 O 3 ), zirconium oxide ( ZrO 2 ) or hafnium oxide (HfO 2 ), particularly preferably yttrium oxide (Y 2 O 3 ). These oxide-dispersion-strengthened materials therefore essentially consist of metallic base materials in which highly stable or inert oxides are embedded in finely distributed form. These inert particles do not change up to the melting point of the metallic matrix and are also insoluble in the melt. The high-melting oxide prevents dislocations from migrating in the metallic material and therefore contributes to the high creep resistance, especially at high temperatures, for example of gases above 1,000 ° C up to 1,250 ° C.
Beide Komponenten - das Pulver einer hochwarmfesten, hitzebeständigen Legierung und das sehr fein gemahlene Pulver aus einer hochschmelzenden Keramik - werden beim Herstellungsprozess innig miteinander vermischt, gepresst und bei hohen Temperaturen, aber ohne zu schmelzen, gesintert. Es entsteht ein Werkstoff mit einer bei sehr hohen Temperaturen ausreichend hohen Festigkeit.Both components - the powder of a high-temperature, heat-resistant alloy and the very finely ground powder from a high-melting ceramic - are intimately mixed with one another during the manufacturing process, pressed and sintered at high temperatures, but without melting. The result is a material with a sufficiently high strength at very high temperatures.
Dabei ist der hochwarmfeste, hitze- und zunderbeständige gesinterte metallische Werkstoff ein Oxid-dispersionsverfestigter Stahl oder eine Oxid-dispersionsverfestigte Superlegierung. Ein geeigneter und bevorzugter Oxid-dispersionsverfestigter Stahl enthält 70,0 bis 80,0 Gew.-% Fe, 0,0 bis 10,0 Gew.-% Al, 10,0 bis 25,0 Gew.-% Cr, 0,0 bis 1,0 Gew.-% Ti und 0,05 bis 1,5 Gew.-% Oxide eines oder mehrerer Elemente ausgewählt aus der Gruppe Y, Zr, Hf, bevorzugt Y.The highly heat-resistant, heat-resistant and scaling-resistant sintered metallic material is an oxide-dispersion-strengthened steel or an oxide-dispersion-strengthened superalloy. A suitable and preferred oxide dispersion strengthened steel contains 70.0 to 80.0% by weight Fe, 0.0 to 10.0% by weight Al, 10.0 to 25.0% by weight Cr, 0, 0 to 1.0% by weight of Ti and 0.05 to 1.5% by weight of oxides of one or more elements selected from the group consisting of Y, Zr, Hf, preferably Y.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die hochwarmfeste, hitze- und zunderbeständige, gesinterte, Oxid-dispersionsverfestigte Superlegierung 65,0 bis 80,0 Gew.-% Ni, 10,0 bis 20,0 Gew.-% Cr, 0,5 bis 10,0 Gew.-% Al, bis 0,1 Gew.-% C, bis 0,5 Gew.-% Ti und bis 1,5 Gew.-% Oxide eines oder mehrerer Elemente ausgewählt aus der Gruppe Y, Zr, Hf, bevorzugt Y.In a further preferred embodiment, the highly heat-resistant, heat-resistant and scaling-resistant, sintered, oxide-dispersion-strengthened superalloy contains 65.0 to 80.0% by weight Ni, 10.0 to 20.0% by weight Cr, 0.5 to 10.0% by weight Al, up to 0.1% by weight C, up to 0.5% by weight Ti and up to 1.5% by weight oxides of one or more elements selected from the group Y, Zr, Hf, preferably Y.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die hochwarmfeste, hitze- und zunderbeständige, gesinterte, Oxid-dispersionsverfestigte Superlegierung 55,0 bis 70,0 Gew.-% Ni, 18,0 bis 25,0 Gew.-% Cr, 6,0 bis 12,0 Gew.-% Mo, 3,0 bis 6,0 Gew.-% Fe, 2,5 bis 4,5 Gew.-% Nb/Cb, bis 0,1 Gew.-% C, bis 0,5 Gew.-% Al, bis 0,5 Gew.-% Ti und bis 1,5 Gew.-% Oxide eines oder mehrerer Elemente ausgewählt aus der Gruppe Y, Zr, Hf, bevorzugt Y.In a further preferred embodiment, the high temperature, heat and scale resistant, sintered, oxide dispersion strengthened superalloy contains 55.0 to 70.0 wt.% Ni, 18.0 to 25.0 wt.% Cr, 6.0 to 12.0% by weight Mo, 3.0 to 6.0% by weight Fe, 2.5 to 4.5% by weight Nb / Cb, up to 0.1% by weight C, up to 0, 5 wt% Al, up to 0.5 wt% Ti and up to 1.5 wt% oxides of one or more elements selected from the group Y, Zr, Hf, preferably Y.
Besonders geeignete und bevorzugte metallische Werkstoffe sind folgende Werkstoffe mit der genannten chemischen Zusammensetzung:
- PM 3000 (Nominale chemische Zusammensetzung in Gewichts-%): 67,0 Ni, 20,0 Cr, 6,0 Al, 3,5 W, 2,0 Mo, 0,15 Zr, 0,01 B, 0,05 C, 1,1 Y2O3;
- FeCrAlMo-Legierung (chemische Zusammensetzung in Gewichts-%): 20,5
23,5 Cr, 5,0 Al, 3,0 Mo, 0,0bis bis 0,7 Si, 0,0bis 0,4 Mn, 0,0bis 0,08 C, 0,5bis 1,5 Y2O3, Rest Fe, insbesondere: 21,0 Cr, 5,0 Al, 3,0 Mo, 0,5 Y2O3, Rest Fe; - Legierung (chemische Zusammensetzung in Gewichts-%): 58,0 Gew.-% Ni, 20,0
bis 23,0 Gew.-% Cr, 8,0bis 10,0 Gew.-% Mo, 5,0 Gew.-% Fe, 3,15 4,15 Gew.-% Nb/Cb,bis bis 0,5 Gew.-% Cu,bis 0,1 Gew.-% C,bis 0,4 Gew.-% Al,bis 0,4 Gew.-% Ti,bis 0,5 Si,bis 0,5 Mn,und 0,5 1,5 Gew.-% Oxide eines oder mehrerer Elemente ausgewählt aus der Gruppe Y, Zr, Hf, bevorzugt Y.bis bis
- PM 3000 (nominal chemical composition in% by weight): 67.0 Ni, 20.0 Cr, 6.0 Al, 3.5 W, 2.0 Mo, 0.15 Zr, 0.01 B, 0.05 C, 1.1 Y 2 O 3 ;
- FeCrAlMo alloy (chemical composition in% by weight): 20.5 to 23.5 Cr, 5.0 Al, 3.0 Mo, 0.0 to 0.7 Si, 0.0 to 0.4 Mn, 0 , 0 to 0.08 C, 0.5 to 1.5 Y 2 O 3 , remainder Fe, in particular: 21.0 Cr, 5.0 Al, 3.0 Mo, 0.5 Y 2 O 3 , remainder Fe ;
- Alloy (chemical composition in% by weight): 58.0% by weight Ni, 20.0 to 23.0% by weight Cr, 8.0 to 10.0% by weight Mo, 5.0% by weight -% Fe, 3.15 to 4.15% by weight Nb / Cb, up to 0.5% by weight Cu, up to 0.1% by weight C, up to 0.4% by weight Al, up to 0.4 wt.% Ti, up to 0.5 Si, up to 0.5 Mn, and 0.5 to 1.5 wt.% Oxides of one or more elements selected from the group Y, Zr, Hf, are preferred Y.
Das Lanzensystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist zudem bevorzugt hoch erosionsbeständig ausgelegt. Dies wird durch eine äußere Beschichtung erreicht. In einer bevorzugten Ausführungsform des Lanzensystems umfasst die äußere hoch-verschleißbeständige Beschichtung, welche auf dem Hüllrohr aufgebracht ist, (i) Hartpartikel, wobei die Hartpartikel mindestens eines von Carbiden, Nitriden, Boriden, Siliciden und Oxiden und festen Lösungen davon umfassen, und (ii) ein Bindemittel, das die Hartpartikel miteinander verbindet. Die Hartpartikel können mindestens ein Übergangsmetallcarbid umfassen ausgewählt aus Carbiden aus Titan, Chrom, Zirkonium, Hafnium, Tantal, Molybdän, Niob und Wolfram oder festen Lösungen davon. Die Hartpartikel können als einzelne oder gemischte Carbide und/oder als gesinterte Sintercarbide vorliegen.The lance system according to the present invention is also preferably designed to be highly resistant to erosion. This is achieved by an outer coating. In a preferred embodiment of the lance system, the outer, highly wear-resistant coating which is applied to the cladding tube comprises (i) hard particles, the hard particles comprising at least one of carbides, nitrides, borides, silicides and oxides and solid solutions thereof, and (ii ) a binding agent that binds the hard particles together. The hard particles can comprise at least one transition metal carbide selected from carbides of titanium, chromium, zirconium, hafnium, tantalum, molybdenum, niobium and tungsten or solid solutions thereof. The hard particles can be present as single or mixed carbides and / or as sintered cemented carbides.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Lanzensystems weist die äußere hoch-verschleißbeständige Beschichtung, welche auf dem Hüllrohr aufgebracht ist, Hartpartikel auf enthaltend ein oder mehrere Übergangsmetallcarbide oder feste Lösungen davon und ein Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kobalt, Nickel, Eisen, und einer hitzebeständigen Legierung aus Eisen, Chrom und Nickel mit einem Anteil an Kobalt. Bevorzugt enthalten die Hartpartikel Carbide aus Titan, Chrom, Zirkonium, Hafnium, Tantal, Molybdän, Niob und Wolfram oder feste Lösungen davon, wobei das Bindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Kobalt, Nickel, Eisen, vorzugsweise Kobalt, und einer hitzebeständigen Legierung aus Eisen, Chrom und Nickel mit einem Anteil an Kobalt.In a further preferred embodiment of the lance system, the outer, highly wear-resistant coating, which is applied to the cladding tube, has hard particles containing one or more transition metal carbides or solid solutions thereof and a binder selected from the group consisting of cobalt, nickel, iron and a Heat-resistant alloy of iron, chromium and nickel with a proportion of cobalt. The hard particles preferably contain carbides of titanium, chromium, zirconium, hafnium, tantalum, molybdenum, niobium and tungsten or solid solutions thereof, the binder being selected from the group consisting of cobalt, nickel, iron, preferably cobalt, and a heat-resistant alloy Iron, chromium and nickel with a proportion of cobalt.
Weiter bevorzugt sind die Carbide Wolframcarbid und optional Molybdäncarbid oder feste Lösungen davon, und das Bindemittel ist Kobalt oder eine hitzebeständige Legierung aus Eisen, Chrom und Nickel mit einem Anteil an Kobalt. Eine besonders geeignete und bevorzugte hoch-verschleißbeständige Beschichtung bzw. Aufpanzerung enthält oder besteht aus Wolframcarbid und optional Molybdäncarbid in einem Bindemittel bzw. einer Matrix im Wesentlichen bestehend aus Kobalt oder einer hitzebeständigen Legierung aus Eisen, Chrom und Nickel mit einem Anteil an Kobalt.The carbides are more preferably tungsten carbide and optionally molybdenum carbide or solid solutions thereof, and the binder is cobalt or a heat-resistant alloy of iron, chromium and nickel with a proportion of cobalt. A particularly suitable and preferred highly wear-resistant coating or armouring contains or consists of tungsten carbide and optionally molybdenum carbide in a binder or a matrix essentially consisting of cobalt or a heat-resistant alloy of iron, chromium and nickel with a proportion of cobalt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Beschichtung 40,0 bis 50,0 Gew.-% Wolframcarbid und 40,0 bis 60,0 Gew.-% mindestens eines von Eisen, Kobalt und Nickel, besonders bevorzugt Kobalt oder eine hitzebeständige Legierung aus Eisen, Chrom und Nickel mit einem Anteil an Kobalt.In a further preferred embodiment, the coating comprises 40.0 to 50.0% by weight of tungsten carbide and 40.0 to 60.0% by weight of at least one of iron, cobalt and nickel, particularly preferably cobalt or a heat-resistant alloy of iron , Chrome and nickel with a proportion of cobalt.
Die äußere hoch-verschleißbeständige Beschichtung bzw. Aufpanzerung wird durch Auftragschweißen aufgebracht und weist vorzugsweise eine Stärke von mindestens 2,0 mm, weiter bevorzugt 2,0 bis 10,0 mm, und noch weiter bevorzugt eine Stärke von 2,0 bis 3,5 mm auf.The outer, highly wear-resistant coating or armoring is applied by surfacing and preferably has a thickness of at least 2.0 mm, more preferably 2.0 to 10.0 mm, and even more preferably a thickness of 2.0 to 3.5 mm on.
Der hochwarmfeste, hitze- und zunderbeständige, gesinterte, Oxid-dispersionsverfestigte metallische Werkstoff weist für die Konstruktion einer freitragenden Lanze, die in von heißen Gasen durchströmte Räume hineinragen, sehr gute Eigenschaften auf. Das aus diesem metallischen Werkstoff gefertigte Hüllrohr des Lanzensystems stellt somit die erforderlichen Festigkeitseigenschaften sicher und sorgt dafür, dass sich die freitragende Lanze selbst bei einer Länge von beispielsweise 5 m im Laufe der Zeit infolge ihres Eigengewichtes und der angreifenden Strömungskräfte nicht dauerhaft verbiegt oder gar abreißt. Im Normalbetrieb wird dieses Hüllrohr durch die im Inneren dauernd strömende Hüllluft gekühlt und nimmt nicht, noch nicht einmal annähernd die Temperatur des umgebenden Rauchgases an. Falls jedoch diese kühlende Hüllluft ausfällt, z.B. wenn das zugehörige Gebläse ausfällt oder während die Eindüslanze zu Wartungszwecken aus dem Hüllrohr herausgezogen oder anschließend in dieses wieder hineingeschoben wird, ist das Hüllrohr einer originalen Rauchgastemperatur an der Stelle, an der das Lanzensystem Reagenzien eindüst, von z.B. 850 bis 1.000°C über einen Zeitraum von zumindest einigen Tagen ausgesetzt und nimmt daher dadurch keinen Schaden.The highly heat-resistant, heat-resistant and scaling-resistant, sintered, oxide-dispersion-strengthened metallic material has very good properties for the construction of a cantilevered lance that protrudes into rooms through which hot gases flow. The cladding tube of the lance system made from this metallic material represents thus the required strength properties and ensures that the self-supporting lance does not permanently bend or even tear off even with a length of, for example, 5 m in the course of time due to its own weight and the attacking flow forces. In normal operation, this cladding tube is cooled by the enveloping air flowing continuously inside and does not even come close to the temperature of the surrounding flue gas. However, if this cooling enveloping air fails, e.g. if the associated fan fails or while the injection lance is pulled out of the enveloping tube for maintenance purposes or is then pushed back into it, the enveloping tube is at the original flue gas temperature at the point where the lance system injects reagents from, for example 850 to 1,000 ° C for a period of at least a few days and is therefore not damaged.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin einen Reaktionsraum bereit, der konstruiert ist, von Verbrennungsgasen durchströmt zu werden, wobei der Reaktionsraum mindestens ein Lanzensystem enthält wie oben gemäß der Erfindung beschrieben wurde. Dabei ist der innere Abschnitt des Lanzensystems innerhalb des Reaktionsraums angeordnet und der äußere Abschnitt des Lanzensystems außerhalb des Reaktionsraums angeordnet. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können nun Reaktionsräume, wie Kalzinatoren, Rauchgaskanäle oder Kessel bzw. Feuerräume, die teilweise große Querschnitte aufweisen, über den gesamten Querschnitt hinweg mit entsprechenden Reagenzien beaufschlagt werden. So können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die zur Schadstoffreduzierung erforderlichen Reagenzien nun auch die zentralen Bereiche des Querschnitts dieser Reaktionsräume erreichen, sowie auch in staubbeladene und z.T. mit hohen Geschwindigkeiten strömende, etwa 1.000°C heiße Verbrennungsgase eingedüst werden.The present invention further provides a reaction space which is designed to have combustion gases flowing through it, the reaction space containing at least one lance system as described above according to the invention. The inner section of the lance system is arranged inside the reaction space and the outer section of the lance system is arranged outside the reaction space. With the device according to the invention, reaction spaces such as calciners, flue gas ducts or boilers or fireplaces, some of which have large cross-sections, can be acted upon with appropriate reagents over the entire cross-section. With the device according to the invention, the reagents required to reduce pollutants can now also reach the central areas of the cross-section of these reaction chambers, as well as being injected into combustion gases that are dust-laden and, in some cases, flowing at high speeds and have a temperature of about 1,000 ° C.
Insbesondere ist vorteilhaft, dass Reaktionsräume nun mit Lanzensystemen ausgestattet werden können, die schnell und einfach zerlegt und demontiert und wieder zusammengebaut und montiert werden können und somit eine schnellere und einfachere Wartung und Reinigung der einzelnen Teile (Eindüslanze und Hüllrohr) möglich ist. Weiterhin stellen bevorzugte Maßnahmen einen Schutz der Düsen vor Anbackungen sicher.In particular, it is advantageous that reaction spaces can now be equipped with lance systems that can be quickly and easily dismantled and dismantled and reassembled and reassembled, thus enabling faster and easier maintenance and cleaning of the individual parts (injection lance and cladding tube). Furthermore, preferred measures ensure that the nozzles are protected from caking.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Reaktionsraumes ragt das Lanzensystem freitragend in das Innere des Reaktionsraums hinein, wobei dieser freitragende in das Innere des Reaktionsraumes hineinragende Abschnitt des Lanzensystems vorzugsweise eine Länge von 15% bis 50%, vorzugsweise von 20% bis 40% des Durchmessers des Inneren des Reaktionsraumes aufweist. Das Innere des Reaktionsraumes ist hierbei als der innere freie Raum des Reaktionsraumes definiert, d.h. innerhalb eventuell vorhandener Auskleidungen an der Innenwand des Reaktionsraumes.In a preferred embodiment of the reaction space, the lance system projects self-supporting into the interior of the reaction space, this self-supporting section of the lance system projecting into the interior of the reaction space preferably having a length of 15% to 50%, preferably 20% to 40% of the diameter of the interior of the reaction chamber. The interior of the reaction space is defined as the inner free space of the reaction space, i.e. within any linings on the inner wall of the reaction space.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Reaktionsraumes ragt das Lanzensystem freitragend in das Innere des Reaktionsraums hinein, wobei dieser freitragende in das Innere des Reaktionsraumes hineinragende Abschnitt des Lanzensystems vorzugsweise eine Länge von mindestens 0,5 m, bevorzugt eine Länge von mindestens 1,0 m, weiter bevorzugt eine Länge von mindestens 2,0 m, noch weiter bevorzugt eine Länge von mindestens 3,0 m, und besonders bevorzugt eine Länge von mindestens 4,0 m aufweist. Weiterhin ist bevorzugt, dass eine Länge von 5,0 m nicht überschritten wird.In a further preferred embodiment of the reaction space, the lance system projects self-supporting into the interior of the reaction space, this self-supporting section of the lance system projecting into the interior of the reaction space preferably having a length of at least 0.5 m, preferably a length of at least 1.0 m, more preferably a length of at least 2.0 m, even more preferably a length of at least 3.0 m, and particularly preferably a length of at least 4.0 m. It is also preferred that a length of 5.0 m is not exceeded.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Reaktionsraum ein Kalzinator eines Zementwerkes, der konstruiert ist, um das direkt oder indirekt aus einem Drehrohrofen geleitete Verbrennungsgas durch den Kalzinator strömen zu lassen und in entgegengesetzter Richtung Rohmehl durch den Kalzinator zur Kalzinierung in Richtung Drehrohrofen zu fördern. Im Drehrohrofen erfolgt dann die Herstellung des Zementklinkers.In a further preferred embodiment, the reaction space is a calciner of a cement works, which is designed to allow the combustion gas, which is fed directly or indirectly from a rotary kiln, to flow through the calciner and to convey raw meal in the opposite direction through the calciner for calcination in the direction of the rotary kiln. The cement clinker is then produced in the rotary kiln.
Die Lanzensysteme können je nach Typ des Kalzinators bzw. Kalzinierreaktor horizontal oder vertikal verlaufend im Kessel angeordnet sein. In bevorzugter Weise werden die Lanzen horizontal angeordnet, da der Kalzinator in aller Regel senkrecht durchströmt wird.The lance systems can be arranged horizontally or vertically in the boiler depending on the type of calciner or calcining reactor. The lances are preferably arranged horizontally since the flow through the calciner is usually perpendicular.
Das Reagenz bzw. das Reduktionsmittel für NOx wird über die Eindüslanze eingebracht und gelangt über die Düsen der Eindüslanze in den Reaktionsraum. Weiterhin wird Hüllluft ebenfalls über das Lanzensystem zugeführt, indem sie direkt in das Hüllrohr d.h. in den Zwischenraum zwischen Eindüslanze und Hüllrohr geleitet wird. Das Reagenz bzw. das Reduktionsmittel wird von der Düse durch die Austrittsöffnung (innenliegende Öffnung) in der Abschlussplatte des Hüllrohrs direkt in den Verbrennungsgasstrom eingedüst, wobei das Reduktionsmittel gleichfalls von Hüllluft umgeben ist, die vom Zwischenraum zwischen Eindüslanze und Hüllrohr durch die innenliegende Öffnung der Abschlussplatte und durch den Spalt zwischen dem Rand der Abschlussplatte und der Innenseite des Hüllrohrs in den Verbrennungsgasstrom strömt.The reagent or the reducing agent for NO x is introduced via the injection lance and reaches the reaction chamber via the nozzles of the injection lance. Farther enveloping air is also supplied via the lance system in that it is passed directly into the enveloping tube, ie into the space between the injection lance and the enveloping tube. The reagent or the reducing agent is injected from the nozzle through the outlet opening (internal opening) in the end plate of the cladding tube directly into the combustion gas flow, the reducing agent also being surrounded by enveloping air, which is drawn from the space between the injection lance and the cladding tube through the inside opening of the closing plate and flows into the combustion gas stream through the gap between the edge of the end plate and the inside of the cladding tube.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Kalzinator bzw. Kalzinierreaktor mindestens eine eigene Brennstoffzufuhr und mindestens eine eigene Verbrennungsluftzufuhr auf.In a preferred embodiment, the calciner or calcining reactor has at least one separate fuel supply and at least one separate combustion air supply.
In einer bevorzugten alternativen Ausführungsform ist der Reaktionsraum ein Kessel bzw. ein Feuerraum, insbesondere von Kraftwerken und Anlagen zur Dampferzeugung und Müllverbrennungsanlagen, der weiterhin mindestens eine Zufuhr für Brennstoff und mindestens eine Zufuhr für Verbrennungsluft enthält. Als Kessel bzw. Feuerraum enthält der Kessel neben mindestens einer Zufuhr für Brennstoff, mindestens einer Zufuhr für Verbrennungsluft gemäß der Erfindung mindestens eines der oben beschriebenen Lanzensysteme; wobei der innere Abschnitt des Lanzensystems innerhalb des Kessels angeordnet ist und der äußere Abschnitt des Lanzensystems außerhalb des Kessels angeordnet ist. Dabei ragt der innere Abschnitt des mindestens einen Lanzensystems freitragend in das Innere des Kessels hinein und weist vorzugsweise eine Länge von 15% bis 50%, vorzugsweise von 20% bis 40% des Durchmessers des Inneren des Reaktionsraumes auf. Weiterhin ist bevorzugt, dass der innere Abschnitt des mindestens einen Lanzensystems freitragend in das Innere des Kessels hineinragt und vorzugsweise eine Länge von mindestens 0,5 m, bevorzugt eine Länge von mindestens 1,0 m, weiter bevorzugt eine Länge von mindestens 2,0 m, noch weiter bevorzugt eine Länge von mindestens 3,0 m, und besonders bevorzugt eine Länge von mindestens 4,0 m aufweist. Weiterhin ist bevorzugt, dass eine Länge von 5,0 m nicht überschritten wird.In a preferred alternative embodiment, the reaction space is a boiler or a furnace, in particular of power plants and systems for steam generation and waste incineration systems, which furthermore contains at least one supply for fuel and at least one supply for combustion air. As a boiler or combustion chamber, the boiler contains, in addition to at least one feed for fuel, at least one feed for combustion air according to the invention, at least one of the lance systems described above; wherein the inner portion of the lance system is arranged inside the vessel and the outer portion of the lance system is arranged outside the vessel. The inner section of the at least one lance system protrudes into the interior of the vessel in a self-supporting manner and preferably has a length of 15% to 50%, preferably 20% to 40% of the diameter of the interior of the reaction space. It is also preferred that the inner section of the at least one lance system protrudes into the interior of the tank in a self-supporting manner and preferably has a length of at least 0.5 m, preferably a length of at least 1.0 m, more preferably a length of at least 2.0 m , even more preferably has a length of at least 3.0 m, and particularly preferably a length of at least 4.0 m. It is also preferred that a length of 5.0 m is not exceeded.
Im Kessel bzw. Feuerraum werden Brennstoff und Verbrennungsluft zur Durchführung der Verbrennung zusammengebracht. Das entstehende Rauchgas bzw. Verbrennungsgas strömt durch die Feuerung und anschließend durch die nachfolgend angeordneten im Rauchgasstrom liegenden Heizflächen. Im Bereich der Heizflächen, unterhalb, dazwischen oder oberhalb, ist bzw. sind eine oder mehrere erfindungsgemäße Lanzensysteme angeordnet, die das Stickoxid-Reduktionsmittel zuführen.In the boiler or combustion chamber, fuel and combustion air are brought together to carry out the combustion. The resulting flue gas or combustion gas flows through the furnace and then through the subsequent heating surfaces located in the flue gas flow. In the area of the heating surfaces, below, in between or above, one or more lance systems according to the invention are arranged, which supply the nitrogen oxide reducing agent.
In vorteilhafter Weise ist die Zufuhr für das Reagenz bzw. das Reduktionsmittel und die Zufuhr für die Einführung der Luft (Hüllluft) in den Zwischenraum zwischen der Eindüslanze und dem Hüllrohr außerhalb des Reaktionsraumes (Kalzinator, Kessel, Feuerraum, Rauchgaskanal) angeordnet. Weiterhin ist bevorzugt eine Zufuhr für ein Treibmittel (Druckluft) angeordnet, um das Reagenz bzw. das Reduktionsmittel an der Düse zu zerstäuben.The feed for the reagent or the reducing agent and the feed for the introduction of the air (enveloping air) into the space between the injection lance and the enveloping tube are advantageously arranged outside the reaction space (calciner, boiler, furnace, flue gas duct). Furthermore, a supply for a propellant (compressed air) is preferably arranged in order to atomize the reagent or the reducing agent at the nozzle.
Die Anordnung des erfindungsgemäßen Lanzensystems im Reaktionsraum richtet sich nach den herrschenden Temperaturen des Verbrennungsgases, in dem das Stickoxid reduziert werden soll. Die optimale Temperatur für die Umsetzung von NOx nach dem selektiven nichtkatalytischen Verfahren liegt im Bereich von 850°C bis 1.000°C.The arrangement of the lance system according to the invention in the reaction space depends on the prevailing temperatures of the combustion gas in which the nitrogen oxide is to be reduced. The optimum temperature for the conversion of NO x according to the selective non-catalytic process is in the range from 850 ° C to 1,000 ° C.
Die Ausrichtung der Lanzensysteme im Reaktionsraum kann horizontal oder vertikal sein. In den bevorzugten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Reaktionsraums können ein oder mehrere erfindungsgemäße Lanzensysteme angeordnet sein. Besonders bevorzugt sind mehrere Lanzensysteme gleichmäßig über den Innenquerschnitt des Reaktionsraums verteilt angeordnet, damit jeder Bereich des Verbrennungsgasstroms mit dem Reagenz bzw. Reduktionsmittel erreicht wird. Durch Anordnung von mehreren Lanzen wird eine gleichmäßige Verteilung des Reagenz bzw. Reduktionsmittels erreicht. Die Lanzensysteme können auch in einer oder mehreren horizontalen Ebenen übereinander angeordnet sein, insbesondere bei horizontaler Ausrichtung der Lanzensysteme.The alignment of the lance systems in the reaction space can be horizontal or vertical. In the preferred configurations of the reaction space according to the invention, one or more lance systems according to the invention can be arranged. A plurality of lance systems are particularly preferably arranged distributed uniformly over the inner cross-section of the reaction space so that each area of the combustion gas flow is reached with the reagent or reducing agent. By arranging several lances, a uniform distribution of the reagent or reducing agent is achieved. The lance systems can also be arranged one above the other in one or more horizontal planes, in particular when the lance systems are aligned horizontally.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Reaktionsraums werden mehrere Lanzensysteme parallel zueinander angeordnet.In a particularly preferred embodiment of the reaction space, several lance systems are arranged parallel to one another.
Wie oben bereits erläutert, können die Lanzensysteme im Reaktionsraum horizontal oder vertikal angeordnet werden. Bei einer horizontalen Anordnung des Lanzensystems wird die Düse, die wie oben beschrieben zur Längsachse des Hüllrohrs geneigt ist, in Strömungsrichtung des Verbrennungsgasstroms ausgerichtet.As already explained above, the lance systems can be arranged horizontally or vertically in the reaction space. With a horizontal arrangement of the lance system, the nozzle, which is inclined to the longitudinal axis of the cladding tube as described above, is aligned in the flow direction of the combustion gas flow.
In einer weiteren Ausführungsform des Reaktionsraums ist weiterhin ein seitlicher Hüllluftzufuhr-Anschluss angeordnet, um den Zwischenspalt zwischen Hüllrohr und der Wand des Reaktionsraumes mittels der Hüllluft freigeblasen zu können, und um auf diese Weise ein Festbacken des Hüllrohrs durch eingedrungene Stäube bei ggf. möglicher Taupunktunterschreitung zu vermeiden.In a further embodiment of the reaction chamber, a lateral enveloping air supply connection is also arranged in order to be able to blow the intermediate gap between the enveloping tube and the wall of the reaction chamber by means of the enveloping air, and in this way to prevent the cladding tube from sticking due to penetrated dust if the dew point is possibly below the dew point avoid.
Die technische Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Eindüsung von Reagenzien in Form von Fluiden in Verbrennungsgase innerhalb eines von diesen Verbrennungsgasen durchströmten Reaktionsraums, wobei die Reagenzien mittels mindestens einem Lanzensystem wie oben beschrieben in Verbrennungsgase eingedüst werden, die den Reaktionsraum durchströmen.The technical problem is also achieved by a method for injecting reagents in the form of fluids into combustion gases within a reaction space through which these combustion gases flow, the reagents being injected into combustion gases as described above by means of at least one lance system, which flow through the reaction space.
In einem bevorzugten Verfahren wird Hüllluft in den Zwischenraum des Lanzensystems geführt, der zwischen der äußeren Wand der Eindüslanze und der inneren Wand des Hüllrohrs ausgebildet ist, und von dort mindestens über folgende Austrittsöffnungen in das Verbrennungsgas eingeführt:
- über den Spalt zwischen der Düse der Eindüslanze und dem Rand der innenliegenden Öffnung der Abschlussplatte des Hüllrohrs;
- über den Spalt zwischen dem Rand der Abschlussplatte und der Innenwand des Hüllrohrs;
- über ggf. weitere vorhandene Durchgangslöcher in der Abschlussplatte.
- across the gap between the nozzle of the injection lance and the edge of the inner opening of the end plate of the cladding tube;
- across the gap between the edge of the end plate and the inner wall of the cladding tube;
- via any additional through holes in the end plate.
In einem weiteren bevorzugten Verfahren werden bzw. wird:
- a) Reagenzien in Form eines fluiden Gemisches enthaltend Reduktionsmittel durch ein in der Eindüslanze verlaufendes Flüssigreagenz-Zuführrohr zugeführt und von dort über die Düse direkt durch die innenliegende Öffnung der Abdeckplatte des Hüllrohrs hindurch in das Verbrennungsgas geleitet;
- b) Hüllluft in den Zwischenraum zwischen der Eindüslanze und der inneren Wand des Hüllrohrs getrennt zugeführt;
- c) ein Teil der Hüllluft aus b) über den Spalt zwischen der Düse der Eindüslanze und dem Rand der innenliegenden Öffnung der Abschlussplatte aus dem Hüllrohr austreten lassen, wodurch ein innerer Hüllluftschleier gebildet wird; und
- d) ein anderer Teil der Hüllluft aus b) durch den Spalt zwischen dem Rand der Abschlussplatte und der Innenwand des Hüllrohrs aus dem Hüllrohr austreten lassen und in das Verbrennungsgas geleitet, wodurch ein äußerer Hüllluftschleier gebildet wird.
- a) reagents in the form of a fluid mixture containing reducing agents are supplied through a liquid reagent supply pipe running in the injection lance and passed from there via the nozzle directly through the inner opening of the cover plate of the cladding tube into the combustion gas;
- b) enveloping air is supplied separately into the space between the injection lance and the inner wall of the enveloping tube;
- c) let some of the enveloping air from b) exit the enveloping tube via the gap between the nozzle of the injection lance and the edge of the inner opening of the closing plate, whereby an inner enveloping air curtain is formed; and
- d) let another part of the enveloping air from b) emerge from the enveloping tube through the gap between the edge of the end plate and the inner wall of the enveloping tube and pass it into the combustion gas, whereby an outer enveloping air curtain is formed.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können nun Reaktionsräume, wie Kalzinatoren, Rauchgaskanäle oder Kessel bzw. Feuerräume, die teilweise große Querschnitte aufweisen, über den gesamten Querschnitt hinweg mit entsprechenden Reagenzien beaufschlagt werden. Dies bedeutet, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die zur Schadstoffreduzierung erforderlichen Reagenzien auch die zentralen Bereiche des Querschnitts dieser Reaktionsräume erreichen kann und diese Reagenzien auch in staubbeladene und z.T. mit hohen Geschwindigkeiten strömende, etwa 1.000°C heiße Verbrennungsgase eindüsen kann. Mit der Lanzenkonstruktion gemäß der Erfindung und dem speziellen Ausrichtung der Düse zur Längsachse des Hüllrohrs wird nun ein leichterer Ein- und Ausbau der Eindüslanze ermöglicht, wobei das Hüllrohr an Ort und Stelle im Reaktionsraum verbleibt. Auf diese Weise werden Wartungsarbeiten und Reparaturen enorm erleichtert.With the method according to the invention, reaction spaces, such as calciners, flue gas ducts or boilers or fireplaces, some of which have large cross-sections, can be acted upon with appropriate reagents over the entire cross-section. This means that with the method according to the invention, the reagents required to reduce pollutants can also reach the central areas of the cross-section of these reaction spaces and these reagents can also be injected into dust-laden combustion gases, some of which are flowing at high speeds and have a temperature of around 1,000 ° C. With the lance construction according to the invention and the special alignment of the nozzle to the longitudinal axis of the cladding tube, easier installation and removal of the injection lance is now made possible, the cladding tube remaining in place in the reaction space. In this way, maintenance work and repairs are made much easier.
Die weiteren bevorzugten Maßnahmen speziell im Düsenbereich verringern die Wahrscheinlichkeit von Anbackungen im Düsenbereich, so dass Wartungs- und Reinigungsintervalle verlängert werden können. So sind bevorzugt zwei konzentrische Hüllluftringspalte um die Düse herum vorgesehen. Der äußere Spalt verläuft ohne Unterbrechung um die schräge Abschlussplatte herum und spült den Spalt zwischen dem Außenbereich dieser Platte und dem inneren Bereich des Lanzenrohres frei. Ein weiterer von dem die Düse direkt umgebenden Spalt erzeugter innerer Hüllluftschleier verhindert, dass Zementstaub an die Düse selbst und ihre Flüssigkeitströpfchen gelangt.The further preferred measures, especially in the nozzle area, reduce the likelihood of caking in the nozzle area, so that maintenance and cleaning intervals can be extended. Thus, two concentric enveloping air ring gaps are preferably provided around the nozzle. The outer gap runs around the inclined end plate without interruption and flushes the gap between the outer area of this plate and the inner area of the lance tube. Another inner air curtain created by the gap directly surrounding the nozzle prevents cement dust from reaching the nozzle itself and its liquid droplets.
Über weitere vorzugsweise in der Abschlussplatte angeordnete Durchgangslöcher des Hüllrohrs kann Hüllluft aus dem Hüllrohr in das Verbrennungsgas geleitet werden und dadurch die schräge Abschlussplatte von Zementstaub freigehalten werden.Enveloping air can be passed from the cladding tube into the combustion gas via further through holes of the cladding tube, which are preferably arranged in the end plate, and the inclined end plate can thereby be kept free of cement dust.
Dabei ist insbesondere ein Verfahren bevorzugt, wobei die Verbrennungsgase das oder die Lanzensystem(e) mit einer Staubbeladung von 1 g/Nm3 bis zu 1000 g/Nm3 bei einem Volumenstrom von 10.000 bis 2.000.000 m3/h, vorzugsweise von 30 g/Nm3 bis zu 1000 g/Nm3 bei einem Volumenstrom 10.000 bis 2.000.000 m3/h, weiter bevorzugt von 100 g/Nm3 bis zu 1000 g/Nm3 bei einem Volumenstrom 10.000 bis 2.000.000 m3/h umströmen.A method is particularly preferred in which the combustion gases use the lance system (s) with a dust load of 1 g / Nm 3 up to 1000 g / Nm 3 at a volume flow of 10,000 to 2,000,000 m 3 / h, preferably 30 g / Nm 3 up to 1000 g / Nm 3 with a volume flow of 10,000 to 2,000,000 m 3 / h, more preferably from 100 g / Nm 3 to 1000 g / Nm 3 with a volume flow of 10,000 to 2,000,000 m 3 / flow around h.
In einem weiteren bevorzugten Verfahren umströmen die Verbrennungsgase das Lanzensystem mit einer Temperatur im Bereich von 850°C bis 1.000°C.In a further preferred method, the combustion gases flow around the lance system at a temperature in the range from 850 ° C to 1,000 ° C.
Insbesondere ist ein Verfahren bevorzugt, wobei das eingedüste Reagenz ein Reduktionsmittel zur Verringerung der Konzentration von Stickoxiden in dem Verbrennungsgas ist.In particular, a method is preferred in which the injected reagent is a reducing agent for reducing the concentration of nitrogen oxides in the combustion gas.
In einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das Reduktionsmittel in das Verbrennungsgas innerhalb eines Kalzinators bzw. Kalzinierreaktor eines Zementwerkes eingedüst, das direkt oder indirekt aus einem Drehrohrofen geleitetet wird und durch den Kalzinator strömt, wobei in entgegengesetzter Richtung Rohmehl durch den Kalzinator zur Kalzinierung in Richtung Drehrohrofen gefördert wird. Im Drehrohrofen erfolgt dann die Herstellung des Zementklinkers.In a further preferred method, the reducing agent is injected into the combustion gas within a calciner or calcining reactor of a cement works, which is passed directly or indirectly from a rotary kiln and flows through the calciner, with raw meal being conveyed in the opposite direction through the calciner for calcination in the direction of the rotary kiln will. The cement clinker is then produced in the rotary kiln.
In einem weiteren bevorzugten Verfahren wird weiteres Verbrennungsgas im Kalzinator durch Verbrennung eines Brennstoffes produziert.In a further preferred method, further combustion gas is produced in the calciner by burning a fuel.
Ein weiteres bevorzugtes Verfahren zur Verringerung der Konzentration von Stickoxiden in einem Verbrennungsgas enthält die folgenden Schritte:
- a) Erzeugen eines Verbrennungsgases in einer Verbrennungszone wobei das Verbrennungsgas Stickoxide enthält;
- b) Injizieren eines selektiven Reduktionsmittels in den Verbrennungsgasstrom innerhalb des Reaktionsraumes stromabwärts der Verbrennungszone gemäß a);
- c) Reaktion des Reduktionsmittels mit den Stickoxiden unter Bildung von N2 und H2O.
- a) generating a combustion gas in a combustion zone, the combustion gas containing nitrogen oxides;
- b) injecting a selective reducing agent into the combustion gas stream within the reaction space downstream of the combustion zone according to a);
- c) Reaction of the reducing agent with the nitrogen oxides with the formation of N 2 and H 2 O.
Gemäß der Erfindung wird das Reduktionsmittel über ein oder mehrere Lanzensysteme in den Reaktionsraum, vorzugsweise in einen Kalzinator bzw. Kalzinierreaktor eines Zementwerkes, in einen Kessel bzw. Feuerraum eines Kraftwerkes bzw. einer Anlage zur Dampferzeugung oder in einen Rauchgaskanal eingebracht, wobei das Reduktionsmittel in über die Eindüslanze des jeweiligen Lanzensystems zugeführt wird, anschließend das Reduktionsmittel aus der Eindüslanze über die Düse direkt durch die innenliegende Öffnung der Abschlussplatte des Hüllrohrs nach außen geführt wird. Bevorzugt wird Druckluft zum Zerstäuben des Reduktionsmittels getrennt über die Eindüslanze in die Düse zugeführt. Zudem wird Luft in den Zwischenraum zwischen der Eindüslanze und dem Hüllrohr geführt (Hüllluft), wobei die Hüllluft durch die Öffnung (bzw. durch den die Düse direkt umgebenden Spalt) und durch den Spalt zwischen der Abschlussplatte und dem Hüllrohr aus dem Hüllrohr austritt und das eingedüste Reaktionsmittel umgibt und schließlich auf die Verbrennungsgase im Reaktionsraum trifft.According to the invention, the reducing agent is introduced into the reaction space via one or more lance systems, preferably in a calciner or calcining reactor of a cement plant, in a boiler or furnace of a power plant or a system for generating steam, or in a flue gas duct, the reducing agent in via the injection lance of the respective lance system is fed, then the reducing agent is fed out of the injection lance via the nozzle directly through the inner opening of the end plate of the cladding tube to the outside. Preferably, compressed air for atomizing the reducing agent is fed separately into the nozzle via the injection lance. In addition, air is fed into the space between the injection lance and the cladding tube (enveloping air), with the enveloping air emerging from the cladding tube through the opening (or through the gap directly surrounding the nozzle) and through the gap between the end plate and the cladding tube and the Injected reactant surrounds and finally meets the combustion gases in the reaction chamber.
Als Reduktionsmittel zur Reduktion von Stickoxiden wird eine stickstoffhaltige Verbindung verwendet, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus, Harnstoff, Ammoniak, Cyanursäure, Hydrazin, Ethanolamin, Biuret, Triuret, Ammelide, Ammoniumsalze organischer und anorganischer Säuren (beispielsweise Ammoniumacetat, Ammoniumsulfat, Ammoniumbisulfat, Ammoniumbisulfit, Ammoniumformiat, Ammoniumcarbonat, Ammoniumbicarbonat, Ammoniumnitrat, Ammoniumoxalat), vorzugsweise Harnstoff bzw. Ammoniak. Das Reduktionsmittel wird vorzugsweise in wässriger Lösung (z.B. Ammoniakwasser, oder in Wasser gelöster Harnstoff) oder gasförmig (Ammoniak) in das Lanzensystem, insbesondere in die Eindüslanze, bevorzugt in das Flüssigreagenz-Zuführrohr zugeführt.A nitrogen-containing compound is used as the reducing agent for reducing nitrogen oxides, selected from the group consisting of urea, ammonia, cyanuric acid, hydrazine, ethanolamine, biuret, triuret, ammelide, ammonium salts of organic and inorganic acids (for example ammonium acetate, ammonium sulfate, ammonium bisulfate, ammonium bisulfite, Ammonium formate, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, ammonium nitrate, ammonium oxalate), preferably urea or ammonia. The reducing agent is preferably fed in an aqueous solution (e.g. ammonia water, or urea dissolved in water) or in gaseous form (ammonia) into the lance system, in particular into the injection lance, preferably into the liquid reagent feed pipe.
In einem bevorzugten Verfahren wird das Reduktionsmittel an bzw. in der Düse der Eindüslanze mit getrennt zugeführter Druckluft zum Zerstäuben vermischt.In a preferred method, the reducing agent is mixed on or in the nozzle of the injection lance with separately supplied compressed air for atomization.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens trifft das Reagenz bzw. das Reduktionsmittel bei Austritt aus dem Hüllrohr des Lanzensystems auf Verbrennungsgas mit einer Temperatur im Bereich von 850°C bis 1.000°C.In a preferred embodiment of the method, the reagent or the reducing agent meets combustion gas with a temperature in the range from 850 ° C. to 1,000 ° C. when it emerges from the jacket tube of the lance system.
Die Erfindung wird in anhand der Figuren näher beschrieben.The invention is described in more detail with reference to the figures.
-
Figur 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Lanzensystem.Figure 1 shows a schematic longitudinal section through the lance system according to the invention. -
Figur 2 zeigt einen Detailbereich der Düse und der Abschlussplatte im Längsschnitt.Figure 2 shows a detailed area of the nozzle and the end plate in longitudinal section. -
Figur 3 zeigt eine Ansicht der Abschlussplatte.Figure 3 shows a view of the end plate. -
Figur 4 zeigt einen Längsschnitt durch das Ende des Lanzensystems mit einer Teilansicht der Abschlussplatte.Figure 4 shows a longitudinal section through the end of the lance system with a partial view of the end plate.
Die
Das Hüllrohr 6 besitzt an seinem in den Reaktionsraum 2 ragenden distalen Ende eine Abschlussplatte 9, die den Innenraum des Hüllrohrs 6 nach außen hin begrenzt. Die Abschlussplatte 9 weist eine innenliegende Öffnung auf, in die die Düse 8 der Eindüslanze 7 so eingeführt wird, dass ein umlaufender Spalt 11 zwischen der Düse 8 und dem Rand der innenliegenden Öffnung der Abschlussplatte 9 verbleibt.At its distal end protruding into the
Gemäß der Erfindung ist die Ebene der Abschlussplatte 9 zur Längsachse des Hüllrohrs 6 so geneigt, dass die Eindüslanze 7 mit der Düse 8 aus dem Hüllrohr 6 herausgezogen werden kann, ohne dass die ebenfalls geneigte Düse 8 in der Öffnung der Abschlussplatte 9 hängen bleibt. Dadurch ist es nun möglich die Eindüslanze 7 zur Reinigung und Wartung aus dem Hüllrohr 6 herauszuziehen, welches an Ort und Stelle im Reaktionsraum 2 verbleibt. So können beide Teile gewartet und gereinigt werden. In der Figur ist eine Ausführungsform dargestellt, wobei die Längsachse der Düse 8 in einem Winkel von 45° zur Längsachse des Hüllrohrs geneigt ist und die Ebene der Abschlussplatte 9 ebenfalls in einem Winkel von 45° zur Längsachse des Hüllrohrs geneigt ist. Dadurch kommt die Längsachse der Düse 8 in einem Winkel von 90° zur Ebene der Abschlussplatte 9 zu liegen.According to the invention, the plane of the
Weiterhin erlaubt die erfindungsgemäße Konstruktion, dass die Düse 8 bzw. der Düsenkopf ein Stück weit, z.B. 6 bis 8 mm, über die Abschlussplatte 9 hinaus in Richtung des Reaktionsraumes 2 hervorstehen kann, was bei einer 90°-Umlenkung der Düse 8 zur Längsachse des Hüllrohrs 6 nicht möglich wäre. Dies bietet den Vorteil, dass die Gefahr von Anbackungen durch direkt von der Düse auf die umgebende Schutzhaube 22 spritzende Flüssigkeitströpfchen stark vermindert wird.Furthermore, the construction according to the invention allows the
In der gezeigten Ausführungsform ist zudem ein vollständig umlaufender bzw. unterbrechungsloser Spalt 12 zwischen dem Rand der Abschlussplatte 9 und der Innenwand des Hüllrohrs 6 vorgesehen. Die Abschlussplatte 9 ist mit Hilfe von innerhalb des Hüllrohrs 6 angebrachten Befestigungen 10 an dem Hüllrohr 6 befestigt. Diese Befestigungen 10 sind so an der Innenseite der Abschlussplatte 9 und insbesondere beabstandet vom Rand der Abschlussplatte 9 sowie so an der Innenseite des Hüllrohrs angebracht, dass ein vollständig umlaufender bzw. unterbrechungsloser Spalt 12 zwischen dem Rand der Abschlussplatte 9 und der Innenwand des Hüllrohrs 6 verbleibt, durch den Hüllluft ohne Behinderung nach außen strömen kann.In the embodiment shown, a completely circumferential or
Das in der Figur gezeigte Lanzensystem 1 weist zwei konzentrische Hüllluftringspalte um die Düse 8 herum auf. Wie oben erläutert, verläuft der äußere Spalt 12 unterbrechungslos um den Rand der schrägen Abschlussplatte 9 herum. Im Betrieb hält die durch diesen Spalt 12 austretende Hüllluft den Spalt zwischen dem Außenbereich der Abschlussplatte 9 und dem inneren Bereich des Hüllrohres 6 frei. Neben diesem äußeren Hüllluftschleier ist ein weiterer innerer Hüllluftschleier vorhanden, der von dem Spalt 11 erzeugt wird, der die Düse 8 direkt umgibt. Die beiden Hüllluftschleier verhindern, dass Zementstaub an die Düse 8 selbst und ihre Flüssigkeitströpfchen gelangt. Die Figur zeigt eines von mehreren weiteren Durchgangslöchern 13 in der Abschlussplatte 9, die dazu dienen, die schräge Abschlussplatte 9 mit aus dem Hüllrohr 6 strömende Hüllluft von Zementstaub freizuhalten. Diese zusätzlichen Durchgangslöcher 13 oder Hüllluftlöcher sind um die innenliegende Öffnung 11 der Abschlussplatte 9, d.h. um den Spalt zwischen der Düse 8 und damit auch um den Rand der innenliegenden Öffnung der Abschlussplatte 9 herum angeordnet.The
Die Figur zeigt weiterhin Führungsnasen 14, die an der Eindüslanze 7 angebracht sind und rampenartig abgeschrägte Schienen 15, die an der inneren Wand des Hüllrohrs 6 angeordnet sind. Die Führungsnasen 14 greifen beim Einschieben der Eindüslanze 7 in das Hüllrohr 6 in die Schienen 15 ein, so dass die Eindüslanze 7 innerhalb des Hüllrohrs 6 korrekt ausgerichtet und lösbar fixiert wird. Die Führungsnasen 14 und rampenartig abgeschrägten Schienen 15 sind so konstruiert und angeordnet, dass beim Einschieben der Eindüslanze 7 die Düse 8 in der Öffnung der Abschlussplatte 9 so zu liegen kommt, dass rings um die Düse 8 herum ein Spalt 11 verbleibt und die Achse der Düse 8 im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Abschlussplatte 9 steht.The figure also shows guide lugs 14 which are attached to the
Die in der
Gemäß der in der
Die Detailansicht zeigt, dass die Ebene der Abschlussplatte 9 zur Längsachse des Hüllrohrs 6 geneigt ist. Zudem ist die Längsachse der Düse 8 in einem Winkel von 45° zur Längsachse des Hüllrohrs 6 in Richtung der Abschlussplatte 9 geneigt. Die Bauweise erlaubt, dass die Eindüslanze 7 mit der Düse 8 aus dem Hüllrohr 6 herausgezogen werden kann, ohne dass die Düse 8 in der Öffnung der Abschlussplatte 9 hängen bleibt. Auf diese Weise kann die Eindüslanze 7 zur Reinigung und Wartung derselben sowie des Hüllrohrs 6 aus dem Hüllrohr herausgezogen werden, wobei das Hüllrohr 6 an Ort und Stelle in den Reaktionsraum hineinragend verbleibt.The detailed view shows that the plane of the
Die Ansicht zeigt weiterhin die Möglichkeit, dass die Düse 8 bzw. der Düsenkopf etwas über die Abschlussplatte 9 hinaus in Richtung des Reaktionsraumes 2 hervorstehen kann. Dies wäre bei einer Lanze mit einer 90°-Umlenkung des Düsenkopfes 8 bezogen auf die Längsrichtung des Hüllrohrs 6 nicht möglich.The view also shows the possibility that the
Die Figur stellt zudem den Spalt 12 dar, der zwischen dem Rand der Abschlussplatte 9 und der Innenwand des Hüllrohrs 6 vollständig die Abschlussplatte 9 umlaufend vorgesehen ist. Die Abschlussplatte 9 ist wie oben bereits erläutert mit Befestigungen 10 an der Innenseite des Hüllrohrs 6 befestigt. Die Befestigungen 10 sind einerseits an der Innenseite der Abschlussplatte 9 beabstandet vom Rand der Abschlussplatte 9 sowie an der Innenseite des Hüllrohrs angebracht, so dass ein vollständig umlaufender bzw. unterbrechungsloser Spalt 12 zwischen dem Rand der Abschlussplatte 9 und der Innenwand des Hüllrohrs 6 verbleibt, durch den Hüllluft ohne Behinderung nach außen strömen kann.The figure also shows the
Die Abbildung zeigt zudem eines von mehreren weiteren Durchgangslöchern 13 in der Abschlussplatte 9. Diese Durchgangslöcher 13 dienen dazu, die schräge Abschlussplatte 9 und die Düse 8 sowie umliegende Bereiche mit Hilfe der aus dem Hüllrohr 6 strömenden Hüllluft von Zementstaub freizuhalten. Diese zusätzlichen Durchgangslöcher 13 oder Hüllluftlöcher sind um die innenliegende Öffnung der Abschlussplatte 9, d.h. um den Spalt zwischen der Düse 8 und damit auch um den Rand der innenliegenden Öffnung der Abschlussplatte 9 herum angeordnet.The figure also shows one of several further through
Die
Zudem ist ein Spalt 12 angeordnet, der zwischen dem Rand der Abschlussplatte 9 und der Innenwand des Hüllrohrs 6 vollständig die Abschlussplatte 9 umläuft. In der Abschlussplatte 9 sind in der gezeigten Ausführungsform weiterhin fünf Durchgangslöcher 13 vorgesehen, die um die innenliegende Öffnung der Abschlussplatte 9 und damit um die Düse 8 herum angeordnet sind. Am Ende des Lanzensystems ist eine Schutzhaube 22 als Verlängerung des Hüllrohrs 6 ausgebildet, die auf der Seite angeordnet ist, aus der der Strom der Verbrennungsgase bzw. der Strom der Zementstaubpartikel kommt. Diese Schutzhaube 22 dient dazu, dass die Düse 8 und umgebende Bereiche nicht direkt den Verbrennungsgasen bzw. den Zementstaubpartikeln ausgesetzt ist.In addition, a
Darüber hinaus sind in
In der
In der Figur sind ist eine der an der Eindüslanze 7 angeordneten Führungsnasen 14 zu sehen, die beim Einschieben der Eindüslanze 7 in das Hüllrohr 6 in die Schiene 15 (siehe auch
- 11
- LanzensystemLance system
- 22
- Reaktionsraum (Kalzinator, Kessel/Feuerraum, Rauchgaskanal)Reaction space (calciner, boiler / furnace, flue gas duct)
- 33rd
- VerbrennungsgasCombustion gas
- 44th
- innerer Abschnitt des Lanzensystemsinner section of the lance system
- 55
- äußerer Abschnitt des Lanzensystemsouter section of the lance system
- 66th
- HüllrohrCladding tube
- 77th
- EindüslanzeInjection lance
- 88th
- Düsejet
- 99
- AbschlussplatteEnd plate
- 1010
- Befestigung für die AbschlussplatteAttachment for the end plate
- 1111
- umlaufender Spalt um Düsecircumferential gap around nozzle
- 1212th
- Spalt zwischen Rand der Abschlussplatte und Innenwand des HüllrohrsGap between the edge of the end plate and the inner wall of the cladding tube
- 1313th
- DurchgangslochThrough hole
- 1414th
- FührungsnaseGuide nose
- 1515th
- Schienerail
- 1616
- Zwischenraum zwischen Hüllrohr und EindüslanzeSpace between cladding tube and injection lance
- 1717th
- Zufuhr für HüllluftSupply for enveloping air
- 1818th
- Zuführrohr für DruckluftSupply pipe for compressed air
- 1919th
- Zuführrohr für Flüssigreagenz (Reduktionsmittel oder Absorptionsmittel)Feed tube for liquid reagent (reducing agent or absorbent)
- 2020th
- Wand des ReaktionsraumsWall of the reaction space
- 2121
- SchnellspannkupplungQuick release coupling
- 2222nd
- SchutzhaubeProtective hood
- 2323
- Zufuhr für DruckluftSupply for compressed air
- 2424
- Zufuhr für Flüssigreagenz (Reduktionsmittel oder Absorptionsmittel)Feed for liquid reagent (reducing agent or absorbent)
Claims (14)
- A lance system (1) for introducing reagents by means of a nozzle (8) into reaction spaces (2) through which combustion gases (3) flow, the lance system (1) comprising:- a sheath tube (6) which is configured to be arranged at least partially within the reaction space (2);- an injection lance with a supply tube for a liquid reagent, optionally a supply tube for compressed air, and with the nozzle for injecting the reagent, wherein the injection lance can be inserted into the sheath tube;characterized in that
the sheath tube (6) has an end plate (9) at its distal end which delimits the interior of the sheath tube (6) towards the outside, the end plate (9) having an internal opening for the arrangement of the nozzle (8) and the plane of the end plate (9) of the sheath tube (6) is arranged at an angle of 25 to 65° to the longitudinal axis of the sheath tube,
the longitudinal axis of the nozzle (8) of the injection lance (7) in the installed state has an angle of 25 to 65° to the longitudinal axis of the sheath tube (6) and is inclined towards the end plate (9); and
the nozzle (8) of the injection lance (7) is arranged and aligned in relation to the inner opening of the end plate (9) so that the nozzle (8) can inject the reagent through the inner opening of the end plate (9). - The lance system (1) according to claim 1, characterized in that in the installed state the nozzle (8) of the injection lance (7) protrudes at least partially through the internal opening of the end plate (9).
- The lance system (1) according to claim 1 or 2, characterized in that in the installed state a completely circumferential or uninterrupted gap (11) is provided between the nozzle (8) of the injection lance (7) and the edge of the inner opening of the end plate (9).
- The lance system (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the end plate (9) of the sheath tube (6) is dimensioned such that a completely circumferential or uninterrupted gap (12) is provided between the edge of the end plate (9) and the inner wall of the sheath tube (6).
- The lance system (1) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the end plate (9) of the sheath tube (6) has further through holes (13).
- The lance system (1) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the lance system (1) has an intermediate space (16) which is formed between the outer wall of the injection lance (7) and the inner wall of the sheath tube (6), the intermediate space (16) being in fluid communication with the outside via at least the following outlet openings:- via the gap (11) between the nozzle (8) of the injection lance (7) and the edge of the inner opening of the closing plate (9) of the sheath tube (6);- via the gap (12) between the edge of the end plate (6) and the inner wall of the sheath tube (6);- via optional through holes (13) additionally provided in the end plate.
- The lance system (1) according to any one of claims 1 to 6, which is constructed in such a way that the injection lance (7) can be inserted into the sheath tube (6) and aligned and releasably fixed within the sheath tube (6) by means of rails (15) which are bevelled in ramp-like fashion and are arranged on the inner wall of the sheath tube (6), into which rails (15) guide lugs (14) engage which are arranged on the side of the injection lance (7), or
the injection lance (7) can be inserted into the sheath tube (6) and aligned and releasably fixed within the sheath tube by means of guide lugs (14) arranged on the inner wall of the sheath tube (6) which engage in rails (15) which are bevelled in ramp-like manner and are arranged on the side of the injection lance (7). - The lance system (1) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the injection lance (7) has a liquid reagent supply tube (19) and a compressed air supply tube (18), wherein the liquid reagent supply tube (19) preferably runs within the compressed air supply tube (18).
- The lance system (1) according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the lance system (1) is constructed,a) to supply reagents in the form of a fluid mixture containing reducing agents through a liquid reagent supply tube (19) running within the injection lance (7) and from there to pass them via the nozzle (8) directly through the inner opening of the cover plate (9) of the sheath tube (6) to the outside;b) supplying enveloping air separately into the intermediate space (16) between the injection lance (7) and the inner wall of the sheath tube (6);c) to allow a part of the enveloping air from b) to exit the sheath tube (6) through the gap (11) between the nozzle (8) of the injection lance (7) and the edge of the inner opening of the end plate (9), whereby an inner enveloping air curtain is formed; andd) to allow another part of the enveloping air from b) to exit the sheath tube (6) through the gap (12) between the edge of the end plate (9) and the inner wall of the sheath tube (6), whereby an outer enveloping air curtain is formed.
- The lance system (1) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the lance system (1) has an inner section (4) designed to be arranged within the reaction space (2), and an outer section (5) designed to be arranged outside the reaction chamber (2), a quick release coupling (21) being provided to insert the injection lance (7) through the opening of the sheath tube (6) arranged in the outer section (5) into the sheath tube (6) and fasten it using the quick release coupling (21).
- A reaction space (2) which is designed to be flowed through by combustion gases, characterized in that the reaction space (2) contains at least one lance system (1) according to any one of claims 1 to 10.
- The reaction space (2) according to claim 11, characterized in that the lance system (1) projects self-supporting into the interior of the reaction space (2) and this self-supporting section of the lance system (1) projecting into the interior of the reaction space (2) preferably has a length of has at least 15% to 50% of the diameter of the interior of the reaction space.
- A method for injecting reagents in the form of fluids into combustion gases (3) within a reaction space (2) through which these combustion gases (3) flow, characterized in that the reagents are injected by means of at least one lance system (1) according to any one of claims 1 to 10 into combustion gases (3), which flow through the reaction chamber (2).
- The method according to claim 13, characterized in that the combustion gases (3) surround the lance system(s) (1) with a dust load of 1 g/Nm3 up to 1000 g/Nm3 at a volume flow of 10,000 to 2,000,000 m3/h, preferably from 30 g/Nm3 to 1000 g/Nm3 with a volume flow of 10,000 to 2,000,000 m3/h, more preferably from 100 g/Nm3 to 1000 g/Nm3 with a volume flow of 10,000 to 2,000,000 m3/h.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18205032.8A EP3650756B1 (en) | 2018-11-07 | 2018-11-07 | Demounatble lance system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18205032.8A EP3650756B1 (en) | 2018-11-07 | 2018-11-07 | Demounatble lance system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP3650756A1 EP3650756A1 (en) | 2020-05-13 |
EP3650756B1 true EP3650756B1 (en) | 2021-09-29 |
Family
ID=64184017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP18205032.8A Active EP3650756B1 (en) | 2018-11-07 | 2018-11-07 | Demounatble lance system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3650756B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113968586A (en) * | 2021-10-26 | 2022-01-25 | 西安热工研究院有限公司 | Sealing air pipe seat of urea pyrolysis spray gun |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991000134A1 (en) | 1989-07-04 | 1991-01-10 | Fuel Tech Europe Limited | Lance-type injection apparatus for introducing chemical agents into flue gases |
US5281403B1 (en) | 1991-09-27 | 1996-06-11 | Noell Inc | Method for converting urea to ammonia |
DK171982B1 (en) | 1992-03-27 | 1997-09-08 | Smidth & Co As F L | Process and plant for selectively reducing the NO content of flue gas from a furnace plant |
DE4313479C1 (en) | 1993-04-24 | 1994-06-16 | Metallgesellschaft Ag | Method of removing nitrogen oxide gases from off-gas of cement production - by adding ammonia and passing over catalyst. |
US5681536A (en) * | 1996-05-07 | 1997-10-28 | Nebraska Public Power District | Injection lance for uniformly injecting anhydrous ammonia and air into a boiler cavity |
CN202921159U (en) * | 2012-09-10 | 2013-05-08 | 杨建华 | Double-atomization spray gun for SNCR (selective non-catalytic reduction) denitration system |
DE102013003829B4 (en) | 2013-01-25 | 2021-11-11 | Mehldau & Steinfath Umwelttechnik Gmbh | Method and device for treating exhaust gases containing nitrogen oxides from industrial processes and uses of the device |
AT515821A1 (en) * | 2014-05-23 | 2015-12-15 | M A L Umwelttechnik Gmbh | Injection device, system and method for flue gas denitrification |
EP2962743A1 (en) | 2014-07-04 | 2016-01-06 | Alstom Technology Ltd | A boiler and a method for NOx emission control from a boiler with SNCR |
-
2018
- 2018-11-07 EP EP18205032.8A patent/EP3650756B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3650756A1 (en) | 2020-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19720205B4 (en) | Plant for cleaning exhaust gases laden with nitrogen oxides | |
DE102015002688B3 (en) | Process and plant for the denitrification of bypass exhaust gases in a multi-stage system of mixing chambers in a plant for the production of cement clinker | |
EP3428534A1 (en) | Highly heat resistant, highly erosion resistant lance system, reaction space containing the lance system and method for reducing the concentration of pollutants in combustion gases | |
DE102014005508B4 (en) | Process and plant for denitrification of flue gases with SNCR (Selective non-catalytic reduction) and downstream catalyst for ammonia degradation | |
DE2636374C2 (en) | Method and device for cleaning exhaust gas | |
WO2016169638A1 (en) | Treatment of exhaust gases from cement clinker production | |
DE102008059930A1 (en) | Apparatus and method for catalytic gas phase reactions and their use | |
EP3325421B1 (en) | Process and plant for producing cement clinker or other mineral products and for removing nitrogen oxides from bypass gases | |
DE69919424T2 (en) | Circulating fluidized bed boiler with improved NOx reduction | |
EP3650756B1 (en) | Demounatble lance system | |
EP1390316B1 (en) | Plant and method for the production of cement clinker | |
DE10146418A1 (en) | Process and plant for the thermal treatment of meal-like raw materials | |
EP2691701B1 (en) | Method for optimising the burnout of exhaust gases of an incinerator | |
DE1807292C3 (en) | Plant for firing and / or sintering fine material | |
DE102014106991B4 (en) | Devices and methods for catalytic denitrification and regenerative thermal afterburning | |
DE19806823C2 (en) | Device and method for the combustion of fuels containing vanadium | |
DE68917725T2 (en) | COMBUSTION METHOD AND REGULATION METHOD THEREFOR. | |
DE19746817C1 (en) | Non-catalytic nitrogen oxide(s) emission reduction in combustion waste gas | |
EP1918015B1 (en) | Flue gas equilibration in waste incineration plants | |
EP2498002B1 (en) | High efficiency industrial burner | |
WO1989011904A1 (en) | Process and installation for dry separation of noxious substances from flue gases | |
EP3260776B1 (en) | Lance system, boiler- containing lance system and method for reducing nox | |
DE102004037442B4 (en) | Process for the thermal treatment of waste in a thermal waste treatment plant and thermal waste treatment plant | |
EP1026465B1 (en) | Installation for the heat treatment of raw fines | |
EP3155342B1 (en) | Method for exhaust gas treatment, and system comprising an exhaust gas treatment device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: BA ME |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20201102 |
|
RBV | Designated contracting states (corrected) |
Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED |
|
INTG | Intention to grant announced |
Effective date: 20210415 |
|
RIN1 | Information on inventor provided before grant (corrected) |
Inventor name: BLOSS, WOLFGANG Inventor name: BINKOWSKI, STEFAN Inventor name: HEIDRICH, RUEDIGER |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R096 Ref document number: 502018007250 Country of ref document: DE |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: EP Ref country code: AT Ref legal event code: REF Ref document number: 1434523 Country of ref document: AT Kind code of ref document: T Effective date: 20211015 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: FG4D Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: LT Ref legal event code: MG9D |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: HR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 Ref country code: FI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 Ref country code: RS Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 Ref country code: NO Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20211229 Ref country code: BG Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20211229 Ref country code: LT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: NL Ref legal event code: MP Effective date: 20210929 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LV Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 Ref country code: GR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20211230 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IS Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220129 Ref country code: SK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 Ref country code: RO Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 Ref country code: PT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220131 Ref country code: PL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 Ref country code: NL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 Ref country code: ES Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 Ref country code: EE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 Ref country code: CZ Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 Ref country code: AL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MC Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R097 Ref document number: 502018007250 Country of ref document: DE Ref country code: CH Ref legal event code: PL |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LU Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20211107 Ref country code: DK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 Ref country code: BE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20211130 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: BE Ref legal event code: MM Effective date: 20211130 |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LI Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20211130 Ref country code: CH Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20211130 |
|
26N | No opposition filed |
Effective date: 20220630 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20211107 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20211129 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CY Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20221107 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SM Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 Ref country code: HU Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO Effective date: 20181107 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20221107 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20231107 Year of fee payment: 6 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: TR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210929 |