PL161869B1 - zwlaszcza z rusztem mechanicznym PL - Google Patents

Abstract

Sposób odsiarczania gazów spalinowych w kotlach weglowych, zwlaszcza z rusztem mechanicznym, oparty na suchej metodzie wapniowej, w którym w komorze spalania kotla wiaze sie dwutlenek siarki poprzez wprowadzanie do tej komory addytywu na bazie czynnika nosnego w postaci powietrza lub powietrza z dodatkiem recyrkulujacym spalin, znamienny tym, ze jako addytyw wprowadza sie odpady wapienne z zakladów sodowych w ilosci zapewniajacej stosunek molowy Ca : S w przedziale od 1,2 : 1 do 1,8 : 1 . P L 1 6 1 8 6 9 B 1 ( 73) Uprawniony z patentu: (43) Zgloszenie ogloszono: Politechnika Poznanska, Poznan, PL 01.07.1991 BUP 13/91 (72) Twórca wynalazku: (45) O udzieleniu patentu ogloszono: Zbigniew Bagienski, Poznan, PL 31.08.1993 WUP 08/93 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób odsiarczania gazów spalinowych w kodach węglowych, zwłaszcza z rusztem mechanicznym, według suchej metody wapniowej.

Znane dotychczas i stosowane sposoby odsiarczania gazów spalinowych w kodach węglowych, zwłaszcza z rusztem mechanicznym, według suchej metody wapniowej, polegają na tym, że w komorze spalania danego koda wiąże się dwudenek siarki SO2 poprzez wprowadzanie do tej komory, na bazie czynnika nośnego w postaci powietrza lub powietrza z dodatkiem recyrkulującym spalin, różnego rodzaju addytywów wapniowych w ilościach zapewniających odpowiedni określony doświadczalnie stosunek molowy Ca : S.

Jako addytywy wapniowe najczęściej stosuje się dotychczas mielony kamień wapienny, dolomit oraz wapno hydratyzowane. Z polskiego opisu patentowego nr 124 913 znane jest stosowanie jako addytywu w zastosowaniu do palenisk fluidalnych wapna pokarbidowego w ilości zapewniającej stosunek molowy Ca : S w przedziale 1,5 : 1 do 1 : 1. Z polskiego opisu patentowego nr 104 943 znane jest stosowanie jako addytywu wapniowego tzw. wapna podekarbonizacyjnego stanowiącego odpad poreakcyjny otrzymywany w procesie strącania twardości wody węglanowej.

Stosowanie wyżej wymienionych addytywów wapiennych wiąże się z szeregiem niedogodności. W przypadku stosowania kamienia wapiennego czy dolomitu niedogodnością jest złożona i kosztowna obróbka przygotowawcza, zwłaszcza zaś koszty ich przemiału z uwagi na twardość tych materiałów. Dla osiągnięcia średniego poziomu odsiarczania gazów wymagane jest często wprowadzanie tych addytywów w znacznych ilościach do komory spalania, co powoduje zwiększenie masy stałych odpadów z paleniska kotła. Nadto stosowanie tych addytywów wiąże się z koniecznością eksploatacji złóż wapiennych, wykorzystywanych głównie dla celów budownictwa, co znacznie ogranicza możliwość ich przemysłowego stosowania w szerokiej skali. Jednocześnie ich wysoka cena, w szczególności w rejonach znacznie oddalonych od złóż wapiennych, wpływa na podwyższenie kosztów ich stosowania.

Niedogodności stosowania wapna pokarbidowego i wapna podekarbonizacyjnego wynikają z faktu, że w kraju istnieją bardzo małe, wobec zapotrzebowania, ilości tych odpadów, co powoduje, że mogą one być stosowane ewentualnie jako kilkunastoprocentowy okresowy dodatek do addytywu postawowego w niektórych kotłowniach, natomiast nie istnieje możliwość stałego stosowania ich w większości lub wszystkich instalacjach odsiarczania gazów spalinowych w kotłach węglowych.

W sposobie odsiarczania gazów spalinowych w kotłach węglowych, zwłaszcza z rusztem mechanicznym, według wynalazku, opartym na suchej metodzie wapniowej, w którym w komorze spalania kotła wiąże się dwutlenek siarki poprzez wprowadzanie do tej komory addytywu na bazie czynnika nośnego w postaci powietrza lub powietrza z dodatkiem recyrkulujących spalin, istota rozwiązania polega na tym, że jako addytyw wprowadza się wapiennne odpady z zakładów sodowych w ilości zapewniającej stosunek molowy Ca: S w przedziale 1,2 : 1 do 1,8 : 1.

Sposób według wynalazku eliminuje dotychczasowe niedogodności związane ze stosowaniem znanych addytywów opisane w stanie techniki. Okazało się, że odpady wapienne z zakładów sodowych dzięki swoim własnościom fizyko-chemicznym mają znacznie większe zdolności sorpcyjne niż dotychczas stosowane powszechnie występujące addytywy. Zwiększa to z jednej strony efektywność sposobu odsiarczania gazów w kotłach węglowych, a jednocześnie umożliwia stosowanie ich w znacznie mniejszych ilościach niż addytywy dotychczasowe.

Przy tym odpady wapienne z zakładów sodowych składowane są obecnie w dużych ilościach na hałdach zajmujących znaczne powierzchnie terenu, oddziaływując szkodliwe na środowisko naturalne, zaś zagospodarowanie ich sposobem według wynalazku umożliwia nie tylko likwidację wspomnianych hałd, lecz jednocześnie określone korzyści ekonomiczne i ekologiczne.

Pozwala to poprzez wykorzystanie odpadów obniżyć koszty działalności ciągłej instalacji odsiarczania spalin. Niewielka twardość pozwala przy niskich kosztach uzyskać odpowiednią ziarnistość tych odpadów wapiennych z zakładów sodowych przed wprowadzaniem ich do komory spalania koda węglowego. Możliwość stosowania jej w ilościach mniejszych niż dotychczasowe addytywy powoduje korzystne znaczne obniżenie masy stałych odpadów usuwanych w paleniska koda.

Prócz tego stosowanie odpadów wapiennych z zakładów sodowych pozwala odciążyć eksploatację złóż wapiennych wykorzystywanych głównie na cele budownictwa. Jako ogólnie dostępny w dużych ilościach addytyw odpady wapienne z zakładów sodowych wykorzystywane sposobem według wynalazku mogą zapewnić ciągłą pracę większości instalacji odsiarczania spalin kodów węglowych, pracujących w oparciu o suchą metodę wapienną. Należy przy tym podkreślić, że skład chemiczny umożliwiający bezpośrednie wykorzystanie jako addytywu w procesie odsiarczania spalin o dużej skuteczności wiązania dwudenku siarki, ma znaczna część odpadów wapiennych z zakładów sodowych.

Jednakże część z nich, przed zastosowaniem ich jako addytywu, sposobem według wynalazku, wymaga usunięcia z nich chlorków sodu. Stąd przed zastosowaniem istnieje konieczność dobrego rozpoznania składu chemicznego odpadów wapiennych z danego zakładu sodowego.

Z przeprowadzonych prób technicznych z odpadami wapiennymi z Janikowskich Zakładów Sodowych, liczony względem stężenia SO2 w gazach, przed ich dodaniem do komory spalania kotła węglowego WR- 5, poziom odsiarczania wynosi co najmniej 55%.

Przykład. Proces odsiarczania gazów spalinowych odbywa się w kotle węglowym typu WR-5 z rusztem mechanicznym. Przy spalaniu węgla o średniej wartości opałowej 20 NJ/kg i udziale siarki całkowitej średnio 1%, w komorze spalania kotła średnia temperatura wynosi 650°C i zmienia się średnio od około 900°C na wysokości 1 metra nad ruchomym rusztem usytuowanym w połowie długości komory spalania do około 400°C pod stropem rurkowym. Suche i drobno zmielone odpady wapienne z Janikowskich Zakładów Sodowych o ziarnistości d < 20 pm podawane są z dozownika materiałów sypkich na bazie czynnika nośnego w postaci powietrza wtórnego z 10% dodatkiem recyrkulującym spalin, przez kolektor i dysze wdmuchujące do komory spalania kotła. Ilość podawanych odpadów wapiennych z zakładów sodowych zapewnia stosunek molowy Ca : S równy 1,4 : 1. Skład gazów spalinowych jest analizowany w sposób ciągły. Poziom odsiarczania gazów liczony względem stężenia SO2 w gazach spalinowych przed dodaniem addytywu w postaci odpadów wapiennych z ww. zakładów sodowych, ma wartość średnią ponad 65%.

Z uwagi na fakt, że odpady wapienne z różnych zakładów sodowych i z różnych procesów mogą różnić się składem chemicznym między sobą, doboru addytywu dla konkretnego kotła węglowego dokonuje się z uwzględnieniem warunków procesu spalania węgla w danym kotle, w szczególności wartości temperatur w komorze spalania kotła.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób odsiarczania gazów spalinowych w kodach węglowych, zwłaszcza z rusztem mechanicznym, oparty na suchej metodzie wapniowej, w którym w komorze spalania kotła wiąże się dwutlenek siarki poprzez wprowadzanie do tej komory addytywu na bazie czynnika nośnego w postaci powietrza lub powietrza z dodatkiem recyrkulującym spalin, znamienny tym, że jako addytyw wprowadza się odpady wapienne z zakładów sodowych w ilości zapewniającej stosunek molowy Ca : S w przedziale od 1,2 :1 do 1,8 : 1.

   ★ ★ ★