PL186281B1 - Sposób obniżania emisji tlenków siarki z urządzeń energetycznych - Google Patents

Abstract

. Sposób obniżania emisji tlenków siarki z urządzeń energetycznych przez wprowadzanie sorbentu do komory spalania w kierunku przeciwnym do kierunku napływu spalin, znamienny tym, że sorbent najkorzystniej ultradrobny wprowadza się do komory paleniskowej (1) kotła poprzez dysze (3) powietrza górnego dodatkowego dopalającego nad główną strefą spalania.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób obniżania emisji tlenków siarki z urządzeń energetycznych opalanych węglem, poprzez doprowadzenie sorbentu do komory spalania.

Z polskiego zgłoszenia wynalazku nr P-305501 znany jest sposób podawania suchego wiążącego dwutlenek siarki sorbentu do komory spalania kotłów energetycznych oraz urządzenie do podawania sorbentu dwutlenku siarki do komory paleniskowej kotłów. Sposób polega na tym, że sorbent podawany jest w strefę płomienia komory paleniskowej w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu spalin. Sorbent wraz z powietrzem transportującym jest podawany w strefę reakcji wstępnie podgrzewany. Urządzenie według wynalazku powyższego charakteryzuje się tym, że wdmuchujące dysze w zależności od typu kotła są wprowadzane od tyłu lub od góry komory paleniskowej i przechodzą do strefy płomienia na jej przedzie. Wdmuchujące dysze wewnątrz komory paleniskowej mają na obwodzie przyspawane płetwy zwiększające powierzchnię wymiany ciepła. Powyższym sposobem można osiągnąć skuteczność odsiarczania metodą suchą do 70%.

Ze zgłoszenia wynalazku nr P-304906 znany jest sposób i urządzenie do oczyszczania spalin kotłowych, zwłaszcza do suchego odsiarczania spalin. Sposób polega na tym, ze sorbent najdogodniej węglan wapnia, o granulacji 10-50 mm mieli się przy nadciśnieniu gwarantującym dobre rozpylenie w obecności gorącego powietrza o temperaturze co najmniej 270°C aż do uzyskania co najmniej 80% zawartości frakcji poniżej 0,060 mm i uzyskaną mieszankę pyłopowietrzną wprowadza się do procesu spalania węgla przy stosunku molowym Ca/S wynoszącym 2,5 - 3 w temperaturze od 900 - 1200°C. Z mieszanką pyłopowietrzną, do strefy temperatury 900 - 1200°C wprowadza się 6-10 % stałej ilości powietrza doprowadzanego do procesu spalania węgla.

Jeden z zespołów młynowych wykorzystywany do wytwarzania sorbentu jest podłączony do komory paleniskowej dwóch kotłów. Dodatkowy przewód łączący podgrzewacze powietrza z obu kotłów, wyposażony w elementy odcinające, pozwala na zmienną pracę zespołu mielącego sorbent z aktualnie pracującym kotłem. Sorbent jest podawany do komory paleniskowej przez co najmniej 3 dysze usytuowane symetrycznie na ścianie czołowej komory paleniskowej każdego z kotłów.

Z polskiego patentu nr 125 521 znany jest sposób zmniejszania emisji siarki do atmosfery z urządzeń kotłowych opalanych węglem brunatnym, zwłaszcza z elektrowni, przez wprowadzenie dodatku tlenku wapnia, charakteryzujący się tym, że do paleniska kotła wpro186 281 wadza się przez palnik uprzednio zmielony i wysuszony węgiel w mieszaninie z rozdrobnionym tlenkiem wapnia. Sorbent jest wprowadzany w strefę spalania.

Ze zgłoszenia wynalazku nr P-297229 znany jest sposób odsiarczania spalin z pieca opalanego zasiarczonym paliwem, polegający na łącznym wprowadzeniu do procesu spalania powietrza, korzystnie wtórnego oraz sorbentów siarki, korzystnie mączki wapiennej o dużej zawartości węglanu wapnia.

Znany jest zgłaszającemu z polskiego zgłoszenia patentowego P-318481 sposób odsiarczania spalin zwłaszcza metodą suchą, który polega na tym, że do spalin wprowadza się sorbent wapniowy zawierający w większości CaCO3,Ca(OH)2 lub CaO, o wielkości ziaren w granicach 0-50 pm, przy zastępczej wielkości ziarna, liczonej z udziałów masowych, nie wyżej od 10 pm.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu obniżania emisji tlenków siarki metodą suchą z urządzeń energetycznych opalanych węglem, polegającego na doprowadzeniu sorbentu do komory spalania, umożliwiającego uzyskanie stopnia związania tlenków siarki rzędu 60% przy zminimalizowaniu zawartości wolnego CaO w lotnych popiołach za kotłem.

Cel ten został osiągnięty poprzez opracowanie sposobu zmniejszenia emisji tlenków siarki do atmosfery z urządzeń kotłowych polegającego na tym, że sorbent wprowadzany do komory spalania w kierunku przeciwnym do kierunku napływu spalin, jest najkorzystniej wprowadzany jako ultradrobny poprzez dysze powietrza górnego dodatkowego dopalającego nad główną strefą spalania. Sorbent wprowadza się poprzez dysze umieszczone wewnątrz dysz powietrza górnego dodatkowego dopalającego. Regulacja kąta wprowadzania strumienia sorbentu do komory paleniska jest równoczesna z regulacją kąta wprowadzania powietrza górnego dodatkowego dopalającego. Sorbent wprowadzany jest z suchym, odolejonym powietrzem transportującym pod ciśnieniem nie niższym niż 0,2 MPa i prędkością nie niższą niż 40m/sek.

Sposobem według wynalazku sorbent zwłaszcza ultradrobny o wielkości ziaren najkorzystniej do 30 pm wprowadzany jest do komory spalania w zakres temperatur 900 -1100°C, z prędkością nie niższą niż 40 m/sek. Silnie rozdrobniony sorbent o mocno rozwiniętej powierzchni czynnej umożliwia uzyskanie wysokiego stopnia związania metodą suchą tlenków siarki z gazów spalinowych kotłów, do 60% przy minimalizacji zużycia sorbentu i zminimalizowaniu zawartości wolnego CAO w lotnych popiołach za kotłem.

Przedmiot wynalazku został bliżej opisany w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia przekrój pionowy przez komorę paleniskową kotła, fig. 2 - szczegół „B” oznaczony na fig. 1, przedstawiający miejsce wprowadzenia sorbentu do komory paleniskowej kotła.

Ultradrobny sorbent wapniowy wprowadzany jest do komory spalania 1 w kierunku przeciwnym do kierunku napływu spalin poprzez dysze 2 umieszczone wewnątrz dysz 3 powietrza górnego dodatkowego dopalającego, nad główną strefą spalania. Regulacja kąta wprowadzania strumienia sorbentu do komory spalania 1 jest równoczesna z regulacją kąta wprowadzania strumienia powietrza górnego dodatkowego dopalającego. Sorbent wprowadzany jest do obszaru komory paleniskowej kotła o temperaturze 900 - 1100°C wraz z powietrzem transportującym suchym, odolejonym, pod ciśnieniem 0,3 MPa i z prędkością 43 m/sek. Prędkość wprowadzania sorbentu jest zbliżona do prędkości wprowadzania powietrza górnego dodatkowego dopalającego.

Mieszanka paliwowo - powietrzna jest wprowadzana w główną strefę spalania poprzez palniki 4, poniżej poziomu wprowadzenia ultradrobnego sorbentu.

Gazy spalinowe unoszące się z głównej strefy spalania w górną część komory paleniskowej wraz z produktami spalania, nieprzereagowanym paliwem oraz wytwarzanymi tlenkami siarki i azotu, na poziomie dopalania paliwa wchodzą w reakcję z mikrosorbentem wapniowym wiążącym metodą suchą tlenki siarki na poziomie ok. 60%. Odpowiednio duża prędkość zarówno powietrza transportującego sorbent jak i powietrza dopalającego paliwo zwiększa korzystne warunki do uzyskania wyższego stopnia oczyszczenia opuszczających komorę paleniskową 1 gazów spalinowych.

Na rysunku fig. 2 pokazany jest w przybliżeniu szczegół „B” na fig. 1, określający centralne wprowadzenie dysz 2 w dysze 1 powietrza górnego dodatkowego dopalającego.

186 281

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób obniżania emisji tlenków siarki z urządzeń energetycznych przez wprowadzanie sorbentu do komory spalania w kierunku przeciwnym do kierunku napływu spalin, znamienny tym, ze sorbent najkorzystniej ultradrobny wprowadza się do komory paleniskowej (1) kotła poprzez dysze (3) powietrza górnego dodatkowego dopalającego nad główną strefą spalania.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze sorbent wprowadza się poprzez dysze (2) umieszczone wewnątrz dysz (3) powietrza górnego dodatkowego dopalającego.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że regulacja kąta wprowadzenia strumienia sorbentu do komory paleniskowej (1) jest równoczesna z regulacją kąta wprowadzania powietrza górnego dodatkowego dopalającego.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sorbent wprowadzany jest do komory paleniskowej kotła z suchym powietrzem transportującym, pod ciśnieniem nie niższym niż 0,2 MPa i z prędkością nie niższą niż 40 m/sek.