PL161870B1 - Sposób odsiarczania gazów spalinowych w kotlach weglowych, 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 recyrkulujacych spalin, znamienny tym, ze jako addytyw wprowadza sie krede jezior- na i odpady wapienne z zakladów sodowych w ilosciach zapewniajacych stosunek molowy Ca : S w przedziale 1,2 : 1 do 1,8 : 1. 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 recyrkulujących 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 podstawowego 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 jednocześnie kredę jeziorną i odpady wapienne z zakładów sodowych w ilościach zapewniających łącznie stosunek molowy Ca : S w przedziale od 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 zarówno kreda jeziorna, jak i 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 spalin w kotłach węglowych, a jednocześnie umożliwia stosowanie tych addytywów w ilościch znacznie mniejszych niż dotychczas stosowane.

Prócz tego kreda jeziorna występuje w dość dużych ilościach w wielu miejscach odległych od złóż kamienia wapiennego czy dolomitu. Dzięki temu koszty jej uzysku i transportu są niewielkie. Podobnie odpady wapienne z zakładów sodowych składowane są obecnie w dużych ilościach na hałdach zajmujących znaczne powierzchnie terenu, oddziaływując szkodliwie na środowisko naturalne, zaś zagospodarowanie ich sposobem według wynalazku umożliwia nie tylko likwidację tych hałd, lecz jednocześnie określone korzyści ekonomiczne i ekologiczne. Niewielka twardość kredy jeziornej i odpadów wapiennych z zakładów sodowych pozwala przy niskich kosztach przemiału uzyskać odpowiednią ziarnistość tych odpadów przed wprowadzeniem ich do komory spalania kotła węglowego.

Możliwość stosowania tych addytywów w mniejszych ilościach z uwagi na ich dobre własności sorpcyjne, powoduje korzystne, znaczne obniżenie masy stałych odpadów usuwanych z paleniska kotła węglowego.

Stosowanie addytywów ze sposobu według wynalazku pozwala odciążyć eksploatację złóż wapiennych, wykorzystywanych głównie na cele budownictwa. Z uwagi na duże ilości i ogólną dostępność addytywów proponowanych w sposobie według wynalazku można zapewnić ciągłą pracę większości instalacji odsiarczania spalin kotłów węglowych, działających w oparciu o suchą metodę wapienną.

Odnośnie odpadów wapiennych z zakładów sodowych należy podkreślić, że pewna część z nich wymaga oczyszczenia z chlorków sodu. Stąd przed ich stosowaniem istnieje konieczność dobrego rozpoznania składu chemicznego tych odpadów z danego zakładu sodowego.

Z prób technicznych, przeprowadzonych z kredą jeziorną i z odpadami wapiennymi z zakładów sodowych, liczony względem stężenia SO2 w gazach, przed ich dodaniem do komory spalania koda 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 MJ/kg i udziale siarki całkowitej średnio 1%, w komorze spalania koda 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 addytywy w postaci kredy jeziornej z Niepruszewa i odpadów wapiennych 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 recyrkulujących spalin poprzez kolektor i dysze wdmuchujące do komory spalania kotła.

Ilość podawanych addytywów tj. kredy jeziornej - 40% i odpadów wapiennych z zakładów sodowych - 60% zapewnia stosunek molowy Ca : S równy 1,5 : 1. Skład gazów spalinowych analizowany jest w sposób ciągły. Poziom odsiarczania gazów liczony względem stężenia SO2 w gazach spalinowych przed dodaniem addytywów, ma wartość średnią około 63%.

Z uwagi na fakt, że zarówno kreda jeziorna, jak i odpady wapienne z zakładów sodowych różnią się składem chemicznym doboru ilości addytywów dla konkretnego kotła węglowego dokonuje się z uwzględnieniem warunków procesu spalania 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 koda wiąże się dwudenek siarki poprzez wprowadzanie do tej komory addytywu na bazie czynnika nośnego w postaci powietrza lub powietrza z dodatkiem recyfkulujących spalin, znamienny tym, że jako addytyw wprowadza się kredę jeziorna i odpady wapienne z zakładów sodowych w ilościach zapewniających stosunek molowy Ca: S w przedziale 1,2 : 1 do 1,8 : 1.