PL228360B1 - Sposób i instalacja do selektywnej niekatalitycznej redukcji tlenków azotu NOX w energetycznych kotłach rusztowych - Google Patents

Description

(12)OPIS PATENTOWY ₍i₉₎PL ₍n)228360 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 407573 (®1) IntCI.

B01D 53/56 (2006.01) B01D 53/79 (2006.01) F23J 7/00 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 18.03.2014 F23N 5/00 (2006.01)

B05B 9/00 (2006.01) B05B 1/20 (2006.01)

Sposób i instalacja do selektywnej niekatalitycznej redukcji tlenków azotu ΝΟχ w energetycznych kotłach rusztowych (73) Uprawniony z patentu:

INSTYTUT ENERGETYKI, Warszawa, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono:

28.09.2015 BUP 20/15 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

30.03.2018 WUP 03/18 (72) Twórca(y) wynalazku:

BARTOSZ ŚWIĄTKOWSKI, Warszawa, PL TOMASZ GOLEC, Warszawa, PL EWA LUSNIA, Garwolin, PL MAREK STEFAŃSKI, Konstancin-Jeziorna, PL SŁAWOMIR PODSIADŁO, Kowiesy, PL (74) Pełnomocnik:

rzecz, pat. Danuta Jankowska co co co

CM

CM

Ω.

PL 228 360 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i instalacja do selektywnej niekatalitycznej redukcji tlenków azotu NOx w energetycznych kotłach rusztowych zwłaszcza w parowych kotłach rusztowych, zapewniająca spełnienie norm UE w zakresie emisji tlenków azotu NOx do atmosfery poniżej 200 mg/m³, przez jednostki energetyczne małej i średniej mocy.

Spalaniu w kotłach energetycznych materiałów węglowych takich jak rozdrobniony węgiel oraz odpady energetyczne, w wysokich temperaturach rzędu 1000°-1700°, towarzyszy tworzenie wolnych rodników tlenu, azotu i ich związkom w postaci tlenków azotu NOx powodujących szkodliwe zanieczyszczenia atmosfery.

Znane ze stosowania w energetyce zawodowej sposoby redukcji emisji tlenków azotu NOx do atmosfery polegają zarówno na modyfikacji przebiegu procesu spalania węgla w kotle energetycznym, zapewniającej zmniejszoną generację tlenków azotu NOx, jak również na procesie redukcji powstałych już w procesie spalania węgla tlenków azotu NOx przez przetwarzanie ich na azot cząsteczkowy N2 wydalany na zewnątrz wraz ze spalinami.

Najczęściej stosowaną metodą redukcji tlenków azotu NOx w energetyce zawodowej jest selektywna, niekatalityczna metoda redukcji tlenków azotu SNCR polegająca na wtrysku amoniaku NH3 w postaci wodnej lub gazowej za pomocą sprężonego powietrza w okno temperaturowe palnikowego kotła energetycznego, o obniżonej o 300°-400°C temperaturze, niezbędnej do przebiegu reakcji SNCR, zgodnie z zapisem NH3 + NO > N2 + H2O + H2. Znana jest ze stosowania technologia obniżania stężenia tlenków azotu NOx ROTAMIX firmy amerykańskiej NALCO MOBOTEC, wykorzystująca selektywną niekatalityczną redukcję SNCR w kotle palnikowym z pyłową komorą paleniskową, opisaną w amerykańskim opisie zgłoszeniowym US2010/0159106, stosującą urządzenie wtryskowe w postaci zainstalowanych w ścianach kotła współosiowych pierścieniowych kanałów, w postaci zewnętrznego przewodu zapewniającego wtrysk powietrza z dużą prędkością powyżej 150 m/sek. Wewnątrz przewodu wtrysku powietrza umieszczony jest współosiowo kanałowy wtryskiwacz reagenta, wewnątrz którego umieszczony jest kanałowy wtryskiwacz środka nawilżającego. Powietrze płynące kanałem zewnętrznym przecina trajektorię ruchu strumienia reagenta podawanego pod niskim ciśnieniem dyspergując reagent i środek nawilżający w przestrzeni komory paleniskowej kotła energetycznego. Znany jest również z amerykańskiego opisu patentowego US6712606 firmy ECOMB AB sposób obniżania emisji tlenków azotu NOx podczas spalania rozdrobnionego węgla w palnikowym kotle energetycznym dużej mocy wykorzystujący selektywną niekatalityczną redukcję SNCR poprzez wtrysk wodnego reagenta w postaci amoniaku NH3 lub wodnego roztworu amoniaku do komory paleniskowej kotła przy pomocy lanc wtryskowych zainstalowanych w ścianach kotła, wyposażonych w dysze sprężonego powietrza, przykładowo wprowadzające powietrze z prędkością 150 m/sek w otwory do wtrysku reagenta. Lance wtryskowe mocowane są ruchomo, przesuwnie, z możliwością osiowego wprowadzania i wysuwania z przestrzeni komory paleniskowej kotła oraz wyposażone w termopary dokonujące pomiaru temperatury w pobliżu lanc wtryskowych na różnych poziomach wysokości kotła energetycznego, co zapewnia, że ilość amoniaku NH3 lub jego wodnego roztworu jest dobierana w zależności od rozmiarów komory paleniskowej kotła energetycznego, w zależności od temperatury ustalanej przy pomocy termopary oraz od poziomu przewidywanej redukcji tlenków azotu NOx.

Znane jest ponadto rozwiązanie firmy niemieckiej MEHLDAU & STEINFATH UMWELTTECHNIK GMBH opisane w międzynarodowym zgłoszeniu patentowym WO2012/168758, w którym selektywną, niekatalityczną redukcję tlenków azotu NOx podczas spalania rozdrobnionego węgla w palnikowym kotle dużej mocy przeprowadza się przy pomocy lanc wtryskowych wodnego reagenta mocznik/woda amoniakalna na kilku poziomach wysokości kotła. Ilość poziomów wtrysku wodnego reagenta uruchamia się opcjonalnie w zależności od obciążenia kotła energetycznego i średniej wartości temperatury na jego końcu, mierzonej metodą akustyczną, co zapewnia jednorodny rozkład temperatury w przekroju poprzecznym kotła. Znane jest również wykorzystanie lanc wtryskowych do dozowania reagenta w postaci gazowego amoniaku NH3 wtryskiwanego do spalin przy pomocy sprężonego powietrza opisane w niemieckim opisie patentowym DE3722523. W opisanym rozwiązaniu usytuowane horyzontalnie wzajemnie równolegle lance wtryskowe mocowane są przesuwnie, liniowo, wzdłuż osi pionowej palnikowego kotła energetycznego a wtrysk reagenta w kierunku poziomym do przestrzeni komory paleniskowej kotła odbywa się przez otwory w powierzchniach bocznych lanc, na różnych poziomach wysokości.

PL 228 360 B1

Opisane sposoby oraz instalacje do wtrysku gazowych i wodnych reagentów w selektywnej niekatalitycznej redukcji tlenków azotu NOx zapewniające lokalizację okna temperaturowego w palnikowych kotłach energetycznych na pył węglowy, charakteryzujących się jednorodnym rozkładem temperatur w przekroju poprzecznym kotła energetycznego, są niewystarczające do precyzyjnej lokalizacji okna temperaturowego do wtrysku wodnego reagenta w kotłach rusztowych, w których wartości temperatur na określonych poziomach przekroju poprzecznego i podłużnego komory paleniskowej są niejednorodne z powodu przemieszczania obszaru wysokich temperatur wraz z kierunkiem posuwu rusztu oraz ze zwiększeniem mocy kotła rusztowego, co powoduje, że ustalenie lokalizacji okna temperaturowego do wtrysku wodnego reagenta w przestrzeń komory paleniskowej rusztowego kotła energetycznego, wymaga określenia nowych parametrów oraz odmiennych procedur wyrównywania temperatur zarówno w przekroju poprzecznym jak i podłużnym kotła, oraz nowej konstrukcji instalacji wtryskowej reagenta.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i instalacji do selektywnej niekatalitycznej redukcji tlenków azotu NOx w rusztowych kotłach energetycznych małej i średniej mocy, gwarantujących wysoką efektywność redukcji tlenków azotu NOx w warunkach prowadzenia procesu spalania paliwa w kotle rusztowym, zwłaszcza w parowym kotle rusztowym.

Istota sposobu selektywnej, niekatalitycznej redukcji tlenków azotu NOx w energetycznych kotłach rusztowych zwłaszcza w parowych kotłach rusztowych, wykorzystującego wtrysk rozpylonego wodnego roztworu reagenta do komory paleniskowej na różnych poziomach wysokości, przy pomocy lancy wtryskującej wodny reagent wprowadzonej osiowo w przestrzeń komory paleniskowej, przy czym miejsce wtrysku rozpylonego reagenta ustala się na podstawie pomiarów wielkości stężenia tlenku azotu NOx na wylocie kotła energetycznego oraz na podstawie pomiarów temperatury w przestrzeni kotła energetycznego, według wynalazku polega na tym, że dysze ciśnieniowe co najmniej dwu lanc wtryskowych wodnego reagenta zainstalowanych w ekranach bocznych parowego kotła rusztowego, zlokalizowane wzdłuż długości ścian bocznych lanc wtryskowych, w trzech rzędach, usytuowanych wzajemnie kątowo pod kątem korzystnie 90°, wytwarzają strumienie rozpylonego wodnego reagenta w trzech kierunkach, przy czym wyboru kierunku i ilości wtrysku rozpylonego wodnego reagenta dokonuje się na podstawie jednoczesnych pomiarów parametrów, określających wstępną lokalizację okna temperaturowego uwzględniającą rozkład temperatur w przekroju poprzecznym i przekroju podłużnym parowego kotła rusztowego oraz korektę położenia okna temperaturowego przez pomiar parametrów określających zmianę w czasie profilu temperaturowego w przekroju poprzecznym i w przekroju podłużnym parowego kotła rusztowego, przy czym wstępna lokalizacja okna tem peraturowego dla wtrysku wodnego reagenta w komorę paleniskową kotła dokonywana jest przez określenie wartości sygnałów pomiarowych temperatury w przestrzeni komory paleniskowej parowego kotła rusztowego, za pomocą czujników temperatury połączonych odpowiednio z termoparami zainstalowanymi w pobliżu pierwszej lancy wtryskowej oraz sygnałów pomiarowych temperatury za pomocą przyporządkowanych czujników temperatury połączonych z termoparami zainstalowanymi w pobliżu drugiej lancy wtryskowej, oraz wartości sygnału pomiarowego wielkości stężenia tlenków azotu NOx na wylocie parowego kotła rusztowego za pomocą czujnika stężenia gazów, ponadto wartości pomiarowego sygnału ilości wygenerowanej pary wodnej w parowym kotle rusztowym za pomocą czujnika stężenia pary wodnej lub na podstawie danych uzyskanych z nadrzędnego systemu sterowania przebiegiem procesu spalania paliwa w parowym kotle rusztowym, po czym po przetworzeniu wartości analogowych sygnałów pomiarowych na wartości cyfrowe, cyfrowe sygnały temperatury z wyjść przyporządkowanych przetworników analogowo cyfrowych, cyfrowy sygnał wielkości stężenia tlenku azotu NO x na wylocie kotła z wyjścia przyporządkowanego przetwornika analogowo cyfrowego oraz cyfrowy sygnał ilości generowanej pary wodnej z wyjścia przyporządkowanego przetwornika analogowo cyfrowego, są podawane odpowiednio na osobne wejścia mikrokontrolera z komputerem, w którym są poddawane cyklicznej analizie przy pomocy algorytmów identyfikujących obszary wysokich temperatur w przekroju poprzecznym i podłużnym kotła, a pomiar parametrów zapewniających korektę położenia okna temperaturowego w parowym kotle rusztowym jest dokonywany korzystnie przez określenie wartości pomiarowego sygnału prędkości posuwu rusztu za pomocą czujnika prędkości obrotów silnika napędowego rusztu lub wałka napędowego rusztu, pomiarowego sygnału zmiany wysokości warstwownicy w parowym kotle rusztowym za pomocą czujnika pomiaru wysokości, pomiarowego sygnału ilości powietrza po stronie pierwotnej oraz pomiarowego sygnału po stronie wtórnej komory paleniskowej za pomocą odpowiednio, czujnika kąta otwarcia klap powietrznych po stronie pierwotnej oraz czujnika kąta otwarcia klap powietrznych po stronie wtórnej komory paleniskowej parowego kotła

PL 228 360 B1 rusztowego, pomiarowego sygnału zmian kaloryczności użytego paliwa, korzystnie na podstawie danych z nadrzędnego systemu sterowania przebiegiem procesu spalania w parowym kotle rusztowym, ponadto dokonuje się pomiaru sygnałów parametrów roboczych korzystnie pomiarowego sygnału wielkości ciśnienia na dnie zbiornika wodnego reagenta za pomocą czujnika ciśnienia cieczy oraz sygnału pomiarowego poziomu wodnego reagenta w zbiorniku za pomocą czujnika poziomu cieczy, po czym po przetworzeniu wartości analogowych sygnałów parametrów korekty położenia ok na temperaturowego oraz sygnałów parametrów roboczych na wartości cyfrowe, korzystnie cyfrowy sygnał prędkości posuwu rusztu z wyjścia przyporządkowanego przetwornika analogowo-cyfrowego, cyfrowy sygnał zmiany wysokości warstwownicy z wyjścia przyporządkowanego przetwornika analogowocyfrowego, cyfrowy sygnał ilości powietrza pierwotnego oraz cyfrowy sygnał ilości powietrza wtórnego w komorze paleniskowej z wyjść przyporządkowanych przetworników analogowo cyfrowych, cyfrowy sygnał zmiany kaloryczności paliwa z nadrzędnego systemu sterowania procesem spalania w kotle oraz cyfrowe sygnały kontroli parametrów roboczych, korzystnie cyfrowy sygnał wielkości ciśnienia na dnie zbiornika wodnego reagenta z wyjścia przyporządkowanego przetwornika analogowo-cyfrowego, oraz cyfrowy sygnał poziomu wodnego reagenta w zbiorniku z wyjścia przyporządkowanego przetwornika analogowo cyfrowego, są podawane odpowiednio na osobne wejścia mikrokontrolera z komputerem, w którym po cyklicznej analizie za pomocą algorytmów identyfikujących wartości mierzone z wartościami wzorcowymi dokonywane są obliczenia korekcyjne lokalizacji wtrysku wodnego reagenta w okno temperaturowe parowego kotła rusztowego, na podstawie których z wyjść mikrokontrolera sterujących wtryskiem reagenta przez jedne przyporządkowane przetworniki cyfrowo-analogowe oraz przez drugie przyporządkowane przetworniki cyfrowo-analogowe wysyłane są równolegle sygnały sterujące elementy przełączające elektrozaworów, załączonych w osobne kanały przewodzące wodny reagent ze zbiornika wodnego reagenta do dysz ciśnieniowych wybranego rzędu tylnego, górnego, przedniego pierwszej lancy wtryskowej, zgodnie z obliczonym w mikroprocesorze z komputerem, kierunkiem i ilością wtrysku wodnego reagenta oraz sygnały sterujące elementy przełączające elektrozaworów załączonych w osobne kanały przewodzące wodny reagent ze zbiornika do dysz ciśnieniowych wybranego rzędu tylnego, górnego, przedniego drugiej lancy wtryskowej, zgodnie z obliczonym w mikroprocesorze z komputerem kierunkiem i ilością wtrysku wodnego reagenta. Jednocześnie z wyjść sygnałów parametrów roboczych mikrokontrolera z komputerem są wysyłane przez przyporządkowane przetworniki cyfrowo-analogowe sygnały uruchamiające pompę ciśnieniową zbiornika wodnego reagenta.

Istota instalacji do selektywnej niekatalitycznej redukcji tlenków azotu NOx w energetycznych kotłach rusztowych, zwłaszcza parowych kotłach rusztowych, zawierającej zbiornik wodnego reagenta, kanały doprowadzające wodny reagent, lance wtryskujące reagent do komory paleniskowej, termopary, czujniki temperatury, czujniki stężenia gazu, według wynalazku polega na tym, że co najmniej dwie lance wtryskowe zamocowane w ekranach bocznych parowego kotła rusztowego, posiadają w swoich ścianach bocznych rozmieszczone wzdłuż ich długości trzy rzędy dysz ciśnieniowych po n dysz ciśnieniowych w rzędzie, tylnym, górnym, przednim, usytuowane wzajemnie kątowo korzystnie pod kątem 90°, przy czym trzy rzędy dysz ciśnieniowych pierwszej lancy wtryskowej są połączone ze zbiornikiem wodnego reagenta przyporządkowanymi, osobnymi kanałami przewodzącymi wodny reagent, wyposażonymi w elektrozawory, których elementy przełączające są połączone przez przyporządkowane im przetworniki cyfrowo-analogowe z wyjściami mikrokontrolera sterującymi wtryskiem reagenta, a trzy rzędy dysz ciśnieniowych drugiej lancy wtryskowej są połączone ze zbiornikiem wodnego reagenta przyporządkowanymi, osobnymi kanałami przewodzącymi wodny reagent, wyposażonymi w elektrozawory, których elementy przełączające są połączone przez przyporządkowane im przetworniki cyfrowo-analogowe z pozostałymi wyjściami mikrokontrolera z komputerem sterującymi wtryskiem reagenta. Poza tym wyjścia sygnałów parametrów roboczych mikrokontrolera są połączone przez osobne, przyporządkowane im przetworniki cyfrowo-analogowe z pompą ciśnieniową zbiornika wodnego reagenta. Natomiast wejścia sygnałów pomiarowych parametrów wstępnej lokalizacji okna temperaturowego, korzystnie wejścia pierwsze oraz drugie mikrokontrolera są połączone przez przyporządkowane im przetworniki analogowo-cyfrowe z wyjściami pierwszego i drugiego czujnika temperatury połączonymi z termoparami zamocowanymi w pobliżu pierwszej lancy wtryskowej, a trzecie i czwarte wejście mikrokontrolera są połączone przez osobne, przyporządkowane przetworniki analogowo-cyfrowe z wyjściami trzeciego i czwartego czujnika temperatury, połączonymi z termoparami zamocowanymi w pobliżu drugiej lancy wtryskowej. Wejście piąte mikrokontrolera jest połączone przez przyporządkowany przetwornik analogowo-cyfrowy z czujnikiem stężenia gazu zainstalowanym

PL 228 360 B1 na wylocie parowego kotła rusztowego, a wejście szóste mikrokontrolera jest połączone przez przyporządkowany przetwornik analogowo cyfrowy z czujnikiem stężenia pary wodnej lub bezpośrednio z wyjściem nadrzędnego systemu sterowania procesem spalania w parowym kotle rusztowym. Ponadto wejścia mikrokontrolera z komputerem sygnałów pomiarowych korekty lokalizacji okna temperaturowego, korzystnie wejście siódme mikrokontrolera jest połączone przez przyporządkowany pr zetwornik analogowo-cyfrowy z wyjściem czujnika prędkości obrotowej silnika lub wałka napędowego rusztu, wejście ósme mikrokontrolera jest połączone przez przyporządkowany przetwornik analogowocyfrowy z wyjściem czujnika wysokości warstwownicy lub bezpośrednio z wyjściem nadrzędnego systemu sterowania procesem spalania, wejście dziewiąte mikrokontrolera jest połączone przez przyporządkowany przetwornik analogowo-cyfrowy z czujnikiem kąta otwarcia klap powietrza po stronie pierwotnej, wejście dziesiąte mikrokontrolera jest połączone przez przyporządkowany przetwornik analogowo cyfrowy z czujnikiem kąta otwarcia klap powietrza po stronie wtórnej komory paleniskowej kotła, a wejście trzynaste kontroli kaloryczności paliwa jest połączone z wyjściem nadrzędnego systemu sterowania procesem spalania paliwa w parowym kotle rusztowym. Poza tym wejścia mikrokontrolera z komputerem sygnałów kontrolnych parametrów roboczych, korzystnie wejście jedenaste mikrokontrolera jest połączone przez przyporządkowany przetwornik analogowo-cyfrowy z czujnikiem ciśnienia cieczy na dnie zbiornika wodnego reagenta, a wejście dwunaste mikrokontrolera jest połączone przez przyporządkowany przetwornik analogowo-cyfrowy z czujnikiem granicznego poziomu wodnego reagenta w zbiorniku wodnego reagenta.

Zastosowanie w sposobie selektywnej niekatalitycznej redukcji tlenków azotu NOx w parowym kotle rusztowym, komputerowej analizy sygnałów pomiarowych parametrów odpowiedzialnych za rozkład temperatur w przekroju poprzecznym i podłużnym kotła, ustalonych według wynalazku w postaci wartości temperatur w pobliżu lanc wtryskowych wielkości stężenia NOx na wylocie parowego kotła rusztowego, wielkości generowanej pary wodnej w kotle, jak również wartości pomiarowych parametrów odpowiedzialnych za zmianę w czasie profilu temperaturowego w przekroju poprzecznym i podłużnym kotła, ustalonych według wynalazku w postaci prędkości posuwu rusztu, wysokości warstwownicy paliwa, ilości powietrza po stronie pierwotnej i wtórnej komory paleniskowej, kaloryczności paliwa, zapewnia obliczenie w mikrokontrolerze z komputerem ilości i kąta wtrysku wodnego reagenta w okno temperaturowe, na podstawie których następuje wysterowanie przez sygnały wyjściowe z mikrokontrolera elektrozaworów otwierających przepływ wodnego reagenta ze zbiornika do wybranych rzędów dysz ciśnieniowych w lancach wtryskowych, usytuowanych wzajemnie kątowo pod kątem 90°, realizujących wtrysk wodnego reagenta w obliczonej przez komputer ilości oraz pod obliczonym kątem, w przestrzeń komory paleniskowej parowego kotła rusztowego.

Zaletą instalacji do wtrysku wodnego reagenta w komorę paleniskową parowego kotła rusztowego jest zastosowanie mikrokontrolera z komputerem, którego wejścia są połączone przez przetworniki analogowo-cyfrowe, połączone odpowiednio z czujnikami temperatury, stężenia tlenków azotu NOx, czujnikiem ilości generowanej pary wodnej, czujnikiem prędkości posuwu rusztu, czujnikiem wysokości warstwownicy paliwa na ruszcie, czujnikami zmiany położenia klap regulujących dopływ powietrza pierwotnego oraz powietrza wtórnego, a którego wyjścia są połączone przez przetworniki cyfrowo-analogowe z elektrozaworami osadzonymi w kanałach przepływu wodnego reagenta, połączonych z dyszami ciśnieniowymi rozmieszczonymi w ścianach bocznych ianc wtryskowych w trzech rzędach usytuowanych kątowo. Zastosowany według wynalazku układ połączeń zapewnia precyzyjną lokalizację okna temperaturowego do wtrysku wodnego reagenta w przestrzeń komory paleniskowej parowego kotła rusztowego w warunkach zmiennego profilu temperaturowego w przekroju poprzecznym i podłużnym kotła.

Wynalazek został uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia budowę lancy wtryskowej a) w przekroju podłużnym b) w widoku z góry, fig. 2 przedstawia poglądowo rozkład temperatur wewnątrz kotła rusztowego w funkcji zmiany odległości pomiędzy ekranem przednim a ekranem tylnym, dla różnych wartości generowanej pary wodnej a) przy niskiej wartości generowanej pary, b) przy średniej wielkości generowanej pary wodnej, c) przy wysokiej wartości generowanej pary wodnej, a fig. 3 przedstawia schematycznie połączenia funkcjonalne instalacji do selektywnej, niekatalitycznej redukcji tlenków azotu NOx w energetycznym parowym kotle rusztowym o mocy 40 MW.

Wprowadzenie paliwa węglowego do komory paleniskowej parowego kotła rusztowego o mocy 40 MW odbywa się przez usypanie warstwy węgla na powierzchni przesuwającego się rusztu, przy czym wysokość warstwy węgla usypanego na ruszcie regulowana jest za pomocą warstwownicy.

PL 228 360 B1

W ekranach bocznych, ekranie tylnym ET oraz ekranie przednim EP kotła zamocowane są odpowiednio lanca wtryskowa Li i lanca wtryskowa L2 służące do wtrysku w przestrzeń komory paleniskowej parowego kotła rusztowego wodnego roztworu amoniaku NH3. Według wynalazku każda z lanc wtryskowych Li i L2 jest wyposażona w dysze ciśnieniowe D mocowane wzdłuż długości ich ścian bocznych, rozlokowane w trzech rzędach, rzędzie tylnym RTD, rzędzie górnym RGD, rzędzie przednim RPD, z których każdy zawiera przykładowo po 7 dysz ciśnieniowych D. Rzędy RTD, RGD, RPD dysz ciśnieniowych D są usytuowane względem siebie kątowo, pod kątem 90°.

Każda z lanc wtryskowych Li i L2 posiada kanały wodne K, kanał Ki doprowadzający wodę chłodzącą oraz kanał K2 odprowadzający wodę chłodzącą. Reagent wodny w postaci roztworu wodnego amoniaku NH3 magazynowany jest w połączonym z pompą ciśnieniową P zbiorniku Z wyposażonym w czujnik ciśnienia CTii wodnego roztworu amoniaku NH3 na dnie zbiornika Z oraz w czujnik CTi2 granicznego poziomu wodnego roztworu amoniaku NH3 w zbiorniku Z. Każdy rząd dysz ciśnieniowych D, tylny RTD, górny RGD, przedni RPD lancy wtryskowej Li jest połączony osobnym kanałem przewodzącym wodny roztwór amoniaku NH3 ze zbiornika Z odpowiednio z kanałem przewodzącym Kt', Kg', Kp'. Analogicznie, każdy rząd dysz ciśnieniowych D, tylni RTD, górny RGD, przedni RPD lancy wtryskowej L2 jest połączony z osobnym kanałem przewodzącym wodny roztwór amoniaku NH3 ze zbiornika Z, odpowiednio z kanałem przewodzącym Kt, Kg'', Kp''.

Część pomiarowa instalacji do selektywnej, niekatalitycznej redukcji tlenków azotu NO x posiada według wynalazku mikrokontroler MR z komputerem. Wejścia 1, 2 mikrokontrolera MR z komputerem sygnałów pomiarowych temperatury w przestrzeni tylnej parowego kotła rusztowego są połączone przez przetworniki analogowo cyfrowe PAC. PAC2 z wyjściami czujnika temperatury CTi oraz odpowiednio czujnika temperatury CT2, które są połączone z termoparami odpowiednio TPi, TP2 zamocowanymi w pobliżu pierwszej lancy wtryskowej Li a wejścia 3, 4 mikrokontrolera MR sygnałów pomiarowych temperatury w przestrzeni przykładowo przedniej parowego kotła rusztowego są połączone przez przetworniki analogowo cyfrowe PAC3, PAC4 z wyjściami czujnika temperatury CT3 oraz czujnika temperatury CT4 połączonymi z termoparami odpowiednio TP3, TP4 zamocowanymi w pobliżu drugiej lancy wtryskowej L2. Wejście 5 sygnałów pomiarowych stężenia tlenków azotu NO x mikrokontrolera MR jest połączone przez przetwornik analogowo-cyfrowy PAC5 z czujnikiem stężenia gazu CT5 załączonym na wylocie parowego kotła rusztowego, a jego wejście 6 sygnałów ilości generowanej pary wodnej jest połączone przez przetwornik analogowo-cyfrowy PAC6 z czujnikiem stężenia pary wodnej lub bezpośrednio z wyjściem nadrzędnego systemu sterowania procesem spalania w kotle rusztowym.

Według wynalazku mikrokontroler MR posiada wejścia sygnałów pomiarowych parametrów zapewniających korektę lokalizacji okna temperaturowego uwzględniającą zmianę w czasie profilu temperaturowego w przekroju poprzecznym i podłużnym parowego kotła rusztowego. Jest to według wynalazku wejście 7 sygnału pomiarowego U7 prędkości posuwu rusztu, które jest połączone przez przetwornik analogowo cyfrowy PAC7 z wyjściem czujnika CT7 prędkości obrotowej silnika lub wałka napędowego rusztu, wejście 8 sygnału pomiarowego U8 wysokości warstwownicy węgla na ruszcie, które jest połączone przez przetwornik analogowo cyfrowy PAC8 z wyjściem czujnika CT8 wysokości warstwownicy węgla na ruszcie lub bezpośrednio z wyjściem nadrzędnego systemu sterowania procesem spalania w kotle rusztowym, wejście 9 sygnału U9 i wejście 10 sygnału Ui0 pomiarów ilości powietrza pierwotnego i wtórnego, które są połączone przez przetwornik analogowo-cyfrowy PACio z czujnikiem CTio kąta otwarcia klap powietrza po stronie pierwotnej i odpowiednio przez przetwornik analogowo-cyfrowy PACio z czujnikiem CTio kąta otwarcia klap powietrza po stronie wtórnej komory paleniskowej parowego kotła rusztowego, oraz wejście 13 sygnału Ui3 zmian kaloryczności paliwa, które jest połączone z wyjściem nadrzędnego systemu sterowania procesem spalania węgla w parowym kotle rusztowym. Poza tym mikrokontroler MR z komputerem posiada wejścia sygnałów pomiarowych parametrów roboczych instalacji a mianowicie wejście 11 sygnału pomiarowego Uii wielkości ciśnienia na dnie zbiornika Z wodnego roztworu amoniaku NH3, połączone przez przetwornik analogowo-cyfrowy PACii z czujnikiem ciśnienia cieczy CTii zainstalowanym na zbiorniku Z oraz wejście 12 sygnału pomiarowego Ui2 poziomu granicznego wodnego roztworu amoniaku w zbiorniku Z, połączone przez przetwornik analogowo cyfrowy z czujnikiem poziomu cieczy CTi2 zainstalowanym w zbiorniku Z. Natomiast wyjścia WY mikrokontrolera MR z komputerem stanowią wyjścia sterujące wtryskiem reagenta, które są połączone przez przetworniki cyfrowo-analogowe PCAi, PCA2, PCA3, z elementami przełączającymi elektrozaworów EZt', EZg', EZp' zainstalowanych w kanałach Kt', Kg', Kp' przewodzących wodny roztwór amoniaku NH3 połączonych odpowiednio z rzędem tylnym RTD,

PL 228 360 B1 rzędem górnym RGD, rzędem przednim RPD dysz ciśnieniowych D lancy wtryskowej L1 a przez przetworniki cyfrowo-analogowe PCA4, PCA5, PCA6 są połączone z elementami przełączającymi elektrozaworów EZt, EZg, EZp zainstalowanych w kanałach Kt”, Kg”, Kp przewodzących wodny roztwór amoniaku NH3 połączonych odpowiednio z rzędem tylnym RTD, rzędem górnym RGD, rzędem przednim RPD dysz ciśnieniowych D lancy wtryskowej L2. Poza tym, wyjścia WY mikrokontrolera MR sygnałów sterujących parametrami roboczymi są połączone przez przetwornik cyfrowo-analogowy PCA7 oraz przez przetwornik cyfrowo-analogowy PCA8 z pompą ciśnieniową P połączoną ze zbiornikiem Z wodnego roztworu amoniaku NH3, którego wylot główny zaopatrzony w zawór regulacyjny niepokazany na rysunku, jest połączony z kanałami przewodzącymi wodny roztwór amoniaku Kt', Kg', Kp' oraz z kanałami przewodzącymi wodny roztwór amoniaku Kt'', Kg'', Kp''.

Według wynalazku pomiar temperatur w przekroju poprzecznym parowego kotła rusztowego prowadzony jest w pobliżu lancy wtryskowej L1 mocowanej w ekranie bocznym tylnym ET kotła rusztowego oraz w pobliżu lancy wtryskowej L2 mocowanej w ekranie bocznym przednim EP kotła. Pomiar temperatur w pobliżu lancy wtryskowej L1 odbywa się za pomocą termopary TP1 oraz termopary TP2 zamocowanych w pobliżu lancy wtryskowej L1 połączonych odpowiednio z czujnikiem temperatury CT1 oraz odpowiednio z czujnikiem temperatury CT2, na wyjściu których uzyskuje się sygnały U1 i U2 proporcjonalne do wartości temperatur w tylnej części parowego kotła rusztowego, które po przetworzeniu w przetwornikach analogowo-cyfrowych PAC1 i PAC2 na wartości cyfrowe są podawane na wejścia 1 i 2 mikrokontrolera MR. Analogiczny pomiar temperatur w pobliżu lancy wtryskowej L2 odbywa się za pomocą zamocowanych w pobliżu lancy wtryskowej L2 termopary TP3 oraz termopary TP4 połączonych odpowiednio z czujnikiem temperatury CT3 oraz czujnikiem temperatury CT4, na wyjściu których uzyskuje się sygnały pomiarowe U3 i U4 proporcjonalne do wartości mierzonych temperatur w przedniej części parowego kotła rusztowego, które po przetworzeniu w przetwornikach analogowocyfrowych PAC3 i PAC4 na wartości cyfrowe są podawane na wejścia 3 i 4 mikrokontrolera MR z komputerem. Jednocześnie sygnał pomiarowy U5, proporcjonalny do wartości stężenia tlenków azotu NOx, z czujnika stężenia gazu CT5 zainstalowanego na wyjściu parowego kotła rusztowego, jest po przetworzeniu na wartości cyfrowe w przetworniku analogowo-cyfrowym PAC5 podawany na wejście 5 mikrokontrolera MR.

Według wynalazku oprócz pomiarów temperatury w przestrzeni komory paleniskowej parowego kotła rusztowego oraz pomiarów stężenia tlenków azotu NOx na wylocie kotła został według wynalazku wprowadzony nowy parametr zapewniający lokalizację maksymalnych temperatur w przekroju podłużnym parowego kotła rusztowego, w postaci ilości wygenerowanej w kotle pary wodnej. Wprowadzenie parametru ilości pary wodnej wygenerowanej podczas spalania węgla w parowym kotle rusztowym poprzedzone zostało szeregiem badań naukowych i eksploatacyjnych, według których stwierdzone zostało, że przesuw maksymalnych temperatur w parowym kotle rusztowym odbywa się wzdłuż odległości L między ekranem przednim i ekranem tylnym kotła, w kierunku posuwu rusztu i zależy według wynalazku od ilości wygenerowanej pary wodnej, jak pokazano na fig. 2, a, b, c. Stwierdzone zostało, że przy małych ilościach wygenerowanej pary wodnej na przykład do 30 t/h, maksimum temperatury T występuje w pobliżu ekranu przedniego EP parowego kotła rusztowego, przy średnich ilościach wytworzonej pary wodnej od 30 t/h do 40 t/h, maksimum temperatury T występuje w środkowej części kotła rusztowego, a przy dużych ilościach wytworzonej pary wodnej powyżej 40 t/h, maksimum temperatury T występuje w pobliżu ekranu tylnego ET parowego kotła rusztowego. Pomiar ilości generowanej pary wodnej w parowym kotle rusztowym odbywa się za pomocą czujnika CT6 lub na podstawie danych z nadrzędnego systemu sterowania procesem spalania paliwa, na wyjściu którego uzyskuje się sygnał pomiarowy U6 proporcjonalny do ilości wygenerowanej pary wodnej, który po przetworzeniu na wartości cyfrowe w przetworniku analogowo-cyfrowym PAC6 jest podawany na wejście WE 6 mikrokontrolera MR z komputerem. Korekta lokalizacji wstępnej okna temperaturowego polegająca na uwzględnieniu zmiany w czasie profilu temperaturowego parowego kotła rusztowego jest realizowana według wynalazku przez pomiar następujących parametrów, jak prędkość posuwu rusztu mierzona przy pomocy czujnika prędkości CT7 obrotów silnika napędowego lub wałka napędowego rusztu, wysokość warstwownicy węgla na ruszcie, której zmiany wysokości są mierzone przy pomocy czujnika wysokości CT8, ilość powietrza po stronie wtórnej i po stronie pierwotnej mierzonych przez czujniki CT9 i CT10 kąta rozwarcia klap powietrznych po stronie pierwotnej i po stronie wtórnej kotła rusztowego, zmiana kaloryczności paliwa spowodowana przykładowo zmianą gatunku paliwa w trakcie procesu spalania.

PL 228 360 B1

Sygnał pomiarowy U7 prędkości posuwu rusztu uzyskany z czujnika CT7 pomiaru prędkości obrotów silnika napędzającego ruszt, zamieniającego zmianę prędkości obrotów silnika na posuw liniowy rusztu, jest przetwarzany w przetworniku analogowo-cyfrowym PAC7 na wartość cyfrową, przesyłaną za pomocą sieci Mod Bus TOP/IP przez port Ethernet na wejście 7 mikrokontrolera MR. Sygnał pomiarowy U8 wysokości warstwownicy paliwa na ruszcie jest rejestrowany przez czujnik poziomu CT8 zainstalowany na warstwownicy, który po przetworzeniu w przetworniku analogowo-cyfrowym PAC8 na wartość cyfrową jest przesyłany na wejście 8 mikrokontrolera MR za pośrednictwem sieci Mod Bus TOP/IP przez port Ethernet. Istnieje również możliwość rejestracji zmiany wysokości warstwownicy paliwa na ruszcie przez operatora kotła energetycznego, który dokonuje wpisu wartości wysokości warstwownicy do systemu wizualnego HM, z którego jest wysyłany sygnał pomiarowy U9 wielkości powietrza pierwotnego z czujnika CT9 pomiaru kąta otwarcia klap powietrza pierwotnego, zamieniającego kąt otwarcia klap powietrznych na wydatek powietrza po stronie pierwotnej kotła, który po przetworzeniu na wartość cyfrową w przetworniku analogowo-cyfrowym PAC9 jest przesyłany na wejście WE 9 mikrokontrolera MR za pośrednictwem sieci Mod Bus TOP/IP przez port Ethernet, a sygnał pomiarowy U10 wielkości powietrza wtórnego z czujnika CT10 pomiaru kąta otwarcia klap powietrza wtórnego, zamieniającego kąt otwarcia klap powietrznych na wydatek powietrza po stronie wtórnej kotła, który po przetworzeniu na wartość cyfrową w przetworniku analogowo-cyfrowym PAC10 jest przesyłany na wejście 10 mikrokontrolera MR za pośrednictwem sieci Mod Bus TOP/IP przez port Ethernet.

Cyfrowy sygnał U13 kaloryczności paliwa węglowego podawany na wejście 13 mikrokontrolera MR za pomocą sieci Mod Bus TOP/IP przez port Ethernet jest uzyskiwany w postaci cyfrowej z systemu sterowania procesem spalania węgla w kotle rusztowym na podstawie wprowadzania danych przez operatora do systemu wizualnego HM, po każdorazowej zmianie gatunku węgla, po czym po zapisie w mikrokontrolerze MR z komputerem danych parametrów określających według wynalazku rozkład maksymalnych temperatur w przekroju poprzecznym i podłużnym kotła rusztowego, lokalizujących wstępnie położenie okna temperaturowego oraz danych parametrów określających zmianę w czasie profilu temperaturowego w przekroju poprzecznym i podłużnym kotła, lokalizującym korekcyjne położenie okna temperaturowego zgodnie z algorytmem programu komputerowego identyfikującym wartości mierzone tych parametrów z wartościami optymalnymi, dokonywane są obliczenia wielkości i kierunku wtrysku wodnego roztworu amoniaku NH3 w okno temperaturowe parowego kotła rusztowego.

Wybór kierunku i wielkości wtrysku wodnego roztworu amoniaku NH3 w górę i/lub w część przednią i/lub w część tylnią komory paleniskowej parowego kotła rusztowego odbywa się za pomocą sygnałów sterujących wtryskiem podawanych z wyjść WY mikrokontrolera MR przez przetworniki cyfrowo analogowe PCA1, PCA2, PCA3 otwierających wytypowane na podstawie obliczonej komputerowo lokalizacji okna temperaturowego, elektrozawory EZt', EZg', EZp' zainstalowane w kanałach Kt', Kg', Kp', przewodzących wodny roztwór amoniaku do połączonych z nimi odpowiednio trzech rzędów dysz ciśnieniowych D, tylnego RTD, górnego RGD, przedniego RPD lancy wtryskowej L1 oraz przez przetworniki cyfrowo analogowe PCA4, PCA5, PCA6 otwierających wytypowane na podstawie obliczonej komputerowo lokalizacji okna temperaturowego, elektrozawory EZt'', EZg'', EZp'' zainstalowane w kanałach odpowiednio Kt'', Kg'', Kp'' przewodzących wodny roztwór amoniaku do połączonych z nimi odpowiednio trzech rzędów dysz ciśnieniowych D, rzędu tylnego RTD, rzędu górnego RGD. rzędu przedniego RPD lancy wtryskowej L2. Jednocześnie z wyjść WY mikrokontrolera MR parametrów roboczych podawane są przez przetwornik cyfrowo-analogowy PCA7 oraz przez przetwornik cyfrowo analogowy PCA8 sygnały sterujące pompę ciśnieniową P zbiornika Z wodnego roztworu amoniaku NH3.

Zaletą sposobu i instalacji do selektywnej, niekatalitycznej redukcji tlenków azotu NO x w parowym kotle rusztowym według wynalazku jest pełna automatyzacja procesu redukcji tlenków azotu prowadzonego w szerokim zakresie parametrycznym spalania węgla w kotle, zapewniająca obniżenie zanieczyszczeń atmosfery tlenkami azotu NOx poniżej norm UE przez jednostki energetyczne małej i średniej mocy obsługujące zakłady przemysłowe w branży rolno-spożywczej, meblarskiej, chemicznej.

PL 228 360 B1

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób selektywnej, niekatalitycznej redukcji tlenków azotu NOx w energetycznych kotłach rusztowych zwłaszcza w parowych kotłach rusztowych, wykorzystujący wtrysk rozpylonego wodnego reagenta do komory paleniskowej na różnych poziomach wysokości, przy pomocy lancy wtryskującej wodny reagent, wprowadzonej osiowo w przestrzeń komory paleniskowej, przy czym miejsce wtrysku rozpylonego reagenta ustala się na podstawie pomiarów wielkości stężenia tlenku azotu NOx na wylocie kotła energetycznego oraz na podstawie pomiarów temperatury w przestrzeni kotła energetycznego, znamienny tym, że dysze ciśnieniowe (D) co najmniej dwu lanc wtryskowych (Li), (L2) wodnego roztworu reagenta zainstalowanych w ekranach bocznych parowego kotła rusztowego, zlokalizowane wzdłuż długości ścian bocznych lanc wtryskowych (Li), (L2), w trzech rzędach, usytuowanych wzajemnie kątowo pod kątem korzystnie 90°, wytwarzają strumienie rozpylonego wodnego reagenta w trzech kierunkach, przy czym wyboru kierunku i ilości wtrysku rozpylonego wodnego reagenta dokonuje się na podstawie jednoczesnych pomiarów parametrów, określających wstępną lokalizację okna temperaturowego uwzględniającą rozkład temperatur w przekroju poprzecznym i przekroju podłużnym parowego kotła rusztowego oraz korektę położenia okna temperaturowego przez pomiar parametrów określających zmianę w czasie profilu temperaturowego w przekroju poprzecznym i w przekroju podłużnym parowego kotła rusztowego, przy czym wstępna lokalizacja okna temperaturowego dla wtrysku wodnego reagenta w komorę paleniskową kotła dokonywana jest przez określenie wartości sygnałów pomiarowych temperatury (Ui), (U2) w przestrzeni komory paleniskowej parowego kotła rusztowego za pomocą czujników temperatury (CTi), (CT2) połączonych odpowiednio z termoparami (TPi), (TP2) zainstalowanymi w pobliżu pierwszej lancy wtryskowej (Li) oraz sygnałów pomiarowych temperatury (U3), (U4) za pomocą czujników temperatury (CT3), (CT4) połączonych odpowiednio z termoparami (TP3), (TP4) zainstalowanymi w pobliżu drugiej lancy wtryskowej (L2), oraz wartości pomiarowego sygnału (U5) wielkości stężenia tlenków azotu NOx na wylocie parowego kotła rusztowego za pomocą czujnika stężenia gazów (CT5), ponadto wartości pomiarowego sygnału (U6) ilości wygenerowanej pary wodnej w parowym kotle rusztowym za pomocą czujnika stężenia pary wodnej (CT6) lub na podstawie danych uzyskanych z nadrzędnego systemu sterowania przebiegiem procesu spalania paliwa w parowym kotle rusztowym, po czym po przetworzeniu wartości analogowych sygnałów pomiarowych (Ui), (U2) (U3), (U4), (U5), (U6) na wartości cyfrowe, cyfrowe sygnały temperatury z wyjść przetworników analogowo cyfrowych (PACi), (PAC2), (PAC3), (PAC4) cyfrowy sygnał wielkości stężenia tlenku azotu NOx na wylocie kotła z wyjścia przetwornika analogowo cyfrowego (PAC5) oraz cyfrowy sygnał ilości generowanej pary wodnej z wyjścia przetwornika analogowo-cyfrowego (PAC6) są podawane odpowiednio na osobne wejścia (WE) (1), (2), (3), (4), (5), (6) mikrokontrolera (MR) z komputerem, w którym są poddawane cyklicznej analizie przy pomocy algorytmów identyfikujących obszary wysokich temperatur w przekroju poprzecznym i podłużnym kotła, a pomiar parametrów zapewniających korektę położenia okna temperaturowego w parowym kotle rusztowym jest dokonywany korzystnie przez określenie wartości pomiarowego sygnału (U7) prędkości posuwu rusztu za pomocą czujnika prędkości (CT7) obrotów silnika napędowego rusztu lub wałka napędowego rusztu, pomiarowego sygnału (U8) zmiany wysokości warstwownicy w parowym kotle rusztowym za pomocą czujnika pomiaru wysokości (CT8), pomiarowego sygnału (U9) ilości powietrza po stronie pierwotnej oraz pomiarowego sygnału (Ui0) po stronie wtórnej komory paleniskowej za pomocą odpowiednio czujnika (CT9) kąta otwarcia klap powietrznych po stronie pierwotnej oraz czujnika (CTi0) kąta otwarcia klap powietrznych po stronie wtórnej komory paleniskowej parowego kotła rusztowego, pomiarowego sygnału (Ui3) zmian kaloryczności użytego paliwa, korzystnie na podstawie danych z nadrzędnego systemu sterowania przebiegiem procesu spalania w parowym kotle rusztowym, ponadto dokonuje się pomiaru sygnałów parametrów roboczych korzystnie pomiarowego sygnału (Uii) wielkości ciśnienia na dnie zbiornika (Z) wodnego reagenta za pomocą czujnika ciśnienia cieczy (CTii) oraz sygnału pomiarowego (Ui2) poziomu wodnego reagenta w zbiorniku (Z) za pomocą czujnika poziomu cieczy (CTi2), po czym po przetworzeniu wartości analogowych sygnałów parametrów korekty położenia okna temperaturowego (U7), (U8), (U9), (Uio), (Ui3) oraz sygnałów parametrów roboczych (Uii), (Ui2) na wartości

PL 228 360 B1 cyfrowe, cyfrowy sygnał prędkości posuwu rusztu z wyjścia przetwornika analogowo cyfrowego (PAC7), cyfrowy sygnał zmiany wysokości warstwownicy z wyjścia przetwornika analogowo cyfrowego (PAC8) cyfrowy sygnał ilości powietrza pierwotnego oraz cyfrowy sygnał ilości powietrza wtórnego w komorze paleniskowej z wyjść przetworników analogowo cyfrowych odpowiednio (PAC9) oraz (PAC10), cyfrowy sygnał zmiany kaloryczności paliwa, oraz cyfrowe sygnały parametrów roboczych, korzystnie cyfrowy sygnał wielkości ciśnienia na dnie zbiornika (Z) wodnego reagenta z wyjścia przetwornika analogowo-cyfrowego (PAC12), cyfrowy sygnał poziomu granicznego wodnego reagenta w zbiorniku (Z) z wyjścia przetwornika analogowo cyfrowego (PAC12) są podawane na osobne wejścia (WE) (7), (8), (9), (10), (11), (12), (13) mikrokontrolera (MR) z komputerem, w którym po cyklicznej analizie za pomocą algorytmów identyfikujących wartości mierzone z wartościami wzorcowymi, dokonywane są obliczenia korekcyjne lokalizacji wtrysku wodnego reagenta w okno temperaturowe parowego kotła rusztowego, na podstawie których z wyjść sterowania wtryskiem (WY) mikrokontrolera (MR) przez jedne przyporządkowane przetworniki cyfrowo-analogowe (PCA1), (PCA2), (PCA3) oraz przez drugie przyporządkowane przetworniki cyfrowo-analogowe (PCA4), (PCA5), (PCA6) wysyłane są równolegle sygnały sterujące elementy przełączające elektrozaworów (EZt'), (EZg'), (EZp') załączonych w osobne kanały (Kt'), (Kg'), (Kp') przewodzące wodny reagent ze zbiornika (Z) do dysz ciśnieniowych (D) wybranego rzędu tylnego (RTD), górnego (RGD), przedniego (RPD) lancy wtryskowej (L1), zgodnie z obliczonym w mikroprocesorze (MR) z komputerem kierunkiem i ilością wtrysku wodnego reagenta oraz sygnały sterujące elementy przełączające elektrozaworów (EZt''), (EZg''), (EZp'') załączonych w osobne kanały (Kt), (Kg''), (Kp'') przewodzące wodny reagent ze zbiornika (Z) do dysz ciśnieniowych (D) wybranego rzędu tylnego (RTD), górnego (RGD), przedniego (RPD) lancy wtryskowej (L2) zgodnie z obliczonym przez mikroprocesor (MR) z komputerem kierunkiem i ilością wtrysku wodnego reagenta, jednocześnie z wyjścia (WY) parametrów roboczych mikrokontrolera (MR) są wysyłane przez przetwornik cyfrowo analogowy (PCA7) oraz przez przetwornik cyfrowo-analogowy (PCA8) sygnały uruchamiające pompę ciśnieniową (P) zbiornika (Z) wodnego roztworu reagenta.

2. Instalacja do selektywnej niekatalitycznej redukcji tlenków azotu NOx w energetycznych kotłach rusztowych, zwłaszcza parowych kotłach rusztowych, zawierająca zbiornik wodnego reagenta, kanały doprowadzające wodny reagent, lance wtryskujące reagent do komory paleniskowej, termopary, czujniki temperatury, czujniki stężenia gazu, znamienna tym, że co najmniej dwie lance wtryskowe (L1), (L2) zamocowane w ekranach bocznych (EP), (ET) parowego kotła rusztowego, posiadają na swoich ścianach bocznych rozmieszczone wzdłuż ich długości trzy rzędy dysz ciśnieniowych (D) po n dysz ciśnieniowych w rzędzie, tylnym (RTD), górnym (RGD), przednim (RPD) usytuowane wzajemnie kątowo korzystnie pod kątem 90°, przy czym trzy rzędy dysz ciśnieniowych (D), tylny (RTD), górny (RGD), przedni (RPD) lancy wtryskowej (L1) są połączone ze zbiornikiem (Z) wodnego roztworu reagenta osobnymi kanałami przewodzącymi reagent, odpowiednio kanałem (Kt') wyposażonym w elektrozawór (EZt'), kanałem (Kg') wyposażonym w elektrozawór (EZg'), kanałem (Kp') wyposażonym w elektrozawór (EZp'), przy czym elementy przełączające tych elektrozaworów są połączone przez przyporządkowane im przetworniki cyfrowo-analogowe (PCA1), (PCA2), (PCA3), z wyjściami sterującymi wtryskiem (WY) mikrokontrolera (MR), a trzy rzędy dysz ciśnieniowych (D) tylny (RTD), górny (RGD), przedni (RPD) lancy wtryskowej (L2) są połączone ze zbiornikiem (Z) wodnego roztworu reagenta osobnymi kanałami przewodzącym wodny reagent, odpowiednio kanałem (Kt) wyposażonym w elektrozawór (EZt''), kanałem (Kg'') wyposażonym w elektrozawór (EZg''), kanałem (Kp'') wyposażonym w elektrozawór (EZp''), a elementy przełączające tych elektrozaworów są połączone przez przyporządkowane im przetworniki cyfrowo-analogowe (PCA4), (PCA5), (PCA6) z osobnymi wyjściami sterującymi wtryskiem (WY) mikrokontrolera (MR) z komputerem, poza tym wyjścia (WY) parametrów roboczych mikrokontrolera (MR) są połączone przez przetwornik cyfrowoanalogowy (PCA7) oraz odpowiednio przez przetwornik cyfrowo-analogowy (PCA8) z pompą ciśnieniową (P) zbiornika (Z) wodnego roztworu reagenta, natomiast wejścia (WE) sygnałów pomiarowych parametrów wstępnej lokalizacji okna temperaturowego mikrokontrolera (MR) z komputerem, korzystnie wejścia (1), (2), są połączone przez przetworniki analogowo cyfrowe (PAC1), (PAC2) z wyjściami przyporządkowanych czujników temperatury (CT1), (CT2)

PL 228 360 B1 połączonych odpowiednio z termoparami (TPi), (TP2) zamocowanymi w pobliżu lancy wtryskowej (Li), wejścia (3), (4) mikrokontrolera (MR) są połączone przez przetworniki analogowo cyfrowe (PAC3), (PAC4) z wyjściami przyporządkowanych czujników temperatury (CT3), (CT4) połączonych odpowiednio z termoparami (TP3), (TP4) zamocowanymi w pobliżu drugiej lancy wtryskowej (L2), wejście (5) mikrokontrolera (MR) jest połączone przez przetwornik analogowo-cyfrowy (PAC5) z czujnikiem stężenia gazu (CT5) zainstalowanym na wylocie parowego kotła rusztowego, wejście (6) mikrokontrolera (MR) jest połączone przez przetwornik analogowo cyfrowy (PAC6) z czujnikiem stężenia pary wodnej (CT6) lub bezpośrednio z wyjściem nadrzędnego systemu sterowania procesem spalania w parowym kotle rusztowym, ponadto wejścia (WE) mikrokontrolera (MR) sygnałów pomiarowych korekty lokalizacji okna temperaturowego, korzystnie wejście (7) jest połączone przez przetwornik analogowocyfrowy (PAC7) z wyjściem czujnika (CT7) prędkości obrotowej silnika lub wałka napędowego rusztu, wejście (8) jest połączone przez przetwornik analogowo cyfrowy (PAC8) z wyjściem czujnika wysokości warstwownicy (CT8) lub bezpośrednio z wyjściem nadrzędnego systemu sterowania procesem spalania, wejście (9) jest połączone przez przetwornik analogowo-cyfrowy (PAC9) z czujnikiem (CT9) kąta otwarcia klap powietrza po stronie pierwotnej, wejście (10) jest połączone przez przetwornik analogowo-cyfrowy (PAC10) z czujnikiem (CT10) kąta otwarcia klap powietrza po stronie wtórnej komory paleniskowej kotła, a wejście (13) mikrokontrolera (MR) kontroli kaloryczności paliwa jest połączone z wyjściem nadrzędnego systemu sterowania procesem spalania paliwa w parowym kotle rusztowym, poza tym wejścia parametrów roboczych mikrokontrolera (MR) korzystnie wejście (11) jest połączone przez przetwornik analogowo-cyfrowy (PAC11) z czujnikiem ciśnienia cieczy (CT11) na dnie zbiorniku (Z) wodnego reagenta, a wejście (12) mikrokontrolera (MR) jest połączone przez przetwornik analogowo-cyfrowy (PAC12) z czujnikiem (CT12) poziomu granicznego wodnego reagenta w zbiorniku (Z).