SE467273B - Saett att minska emessionen av n2o fraan en panna - Google Patents

Description

467 275 2 omvandla NO och N02 vid 120-150°C, varpå alstrad lustgas, N20, absorberas på ett zeolitmaterial.

De båda ovannämnda litteraturställena avser kataly- tiskt avlägsnande av kväveoxider vid låga temperaturer.

Genom JP-A-63 lll 930 är det emellertid känt att utan an- vändning av katalysatorer avlägsna N20 från olika gas- blandningar genom att bestråla gasblandningarna med UV- -ljus. Användning av UV-ljus i pannor är emellertid be- svärlig och föga lämplig. Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma ett sätt att på icke-katalytisk väg kemiskt reducera vid förbränningen uppstående lustgas, så att lustgasemissionen blir lägre vid förbränning av alla typer av bränslen i FB-pannorna (pannor med fluidiserad bädd).

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en eldningsanordning eller panna, som arbetar med atmosfä- risk eller trycksatt fluidiserad bädd av antingen bubblan- de stationär typ eller av typen cirkulerande fluidiserad bädd (CFB), varvid pannan har kompletterats med utrustning för att minska halten N20 i de förbränningsgaser, som av- går fràn pannan.

Dessa och andra ändamål med uppfinningen uppnås med det sätt respektive den panna, som definieras i patentkra- vet 1 respektive 8. Underkraven anger särskilt fördelakti- ga utföringsformer av uppfinningen.

Enligt uppfinningen skall man sålunda för reduktion av halten N20 i rökgaser från en med fluidiserad bädd ar- betande panna injiciera ett aktivt medium, som omfattar vätgas och/eller en aktiv, vätehaltig förening, företrä- desvis väteperoxid och metan, före, under och/eller efter separering av partiklar och alstrade rökgaser. En för än- damàlet avsedd panna har injiceringsanordningar för det aktiva mediet i pannans eldstadsrum och/eller rökgaskana- ler och/eller partikelavskiljare. Injiceringsanordningarna kan byggas vid kanalernas kant, längs kanalerna eller ero- sionsskyddat tvärs kanalerna. Det aktiva mediet kan också sprutas in i en eventuell cyklon. _! m w ro \1 w 3 Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas under hänvisning till de bifogade ritningarna, som visar två exempel på uppfinningen. Fig 1 visar en schematisk vertikalsektion genom en panna, som arbetar med en flui- diserad bädd av bubblande stationär typ, varvid pannan är utformad enligt ett utföringsexempel av uppfinningen. Fig 2 visar en vertikalsektion genom en annan panna som arbe- tar med fluidiserad bädd av cirkulerande typ och som är utformad enligt uppfinningen.

I fig 1 visas en panna 10, som har ett eldstadsrum ll. Förbränningsgaser lämnar pannan genom ett nedåtriktat gasstråk 12 och ett uppåtriktat gasstråk 13. I gasstråket 13 finns olika typer av värmeupptagningsytor insatta. Vid det visade exemplet har pannans väggar försetts med eller utformats av värmeupptagande tubpaneler på konventionellt sätt. Pannan har ett bränsletillförselstup 14, vilket myn- nar i eldstadsrummet 11 ovanför eldstadsrummets botten 15, som bildar ovansidan av en luftfördelningskammare 16 på känt sätt. Vid övergången mellan pannans nedàtgàende gas- stråk 12 och uppátgående gasstråk 13 finns en askficka 17, som fungerar som fallkammare för avskiljning av grova par- tiklar och som har ett utlopp. Rökgaserna lämnar pannan via ett utlopp 18.

Enligt uppfinningen har pannan utrustats med injek- tionsanordningar 19, 20 och 21 för injicering av ett ak- tivt medium, som omfattar vätgas och/eller en aktiv, vä- tehaltig förening, företrädesvis väteperoxid och/eller metan. Dessa injektionsanordningar är vid det visade ut- föringsexemplet utformade som injektionsmunstycken, vilka är anordnade vid pannans väggar och vilka är riktade tvärs gasströmmen. Injektionsmunstyckena kan emellertid också riktas i gasströmningsriktningen. Insprutningen av det ak- tiva ämnet kan med fördel ske tillsammans med en bärgas' för att man skall få bättre inträngning och omblandning i förbränningsgaserna. Som bärgas kan man använda t ex ånga, luft eller rökgas. De injicerade kvantiteterna av det ak- tiva ämnet är sådana, att någon avsevärd temperaturhöjning 467 275 4 inte primärt skall uppstå. Den avsedda effekten är främst kemisk. _ Vid det i fig l visade exemplet finns tre satser in- jiceringsmunstycken 19, 20 och 21. Injiceringen kan ske genom endera satsen eller genom vilken som helst kombina- tion av satserna av munstyken 19, 20 och 21. Injiceringen kan emellertid med fördel ske stegvis genom två eller tre av de angivna munstyckssatserna.

Det reaktionsförlopp, som är dominerande är N20+H -~ N2+0H Reaktionen vid injicering av det eller de aktiva äm- nena är sådan, att normala pannkonstruktioner erbjuder tillräcklig uppehållstid. Temperaturen bör företrädesvis ligga vid 700-950°C. Injiceringen bör företrädesvis ske där den huvudsakliga förbränningen har avslutats och där syrehalten är låg och samtidigt god omblandning av inji- cerade ämnen i rökgasen kan erhållas.

Den i fig 2 visade pannan är en CFB-panna 20, som har ett eldstadsrum 21 med en eldstadsrumsbotten 22, i vilken ett antal luftfördelningsmunstycken är anordnade. Bottnen 22 bildar mellanvägg mellan eldstadsrummet 21 och en luft- fördelningskammare 23. Vid utloppet från eldstaden 21 är en till pannan hörande partikelavskiljarcyklon 24 anord- nad. Denna cyklon har ett partikelavlopp 25, som via en ventilanordning 26 àtermatar bäddpartiklar till eldstads- rummets nedre ände. Cyklonens 24 utlopp mynnar i ett ned- àtriktat gasstràk 27, i vilket ett antal värmeöverförings- ytor är anordnade. Gasstràkets nedre ände är anslutet till utloppet 28 från pannan.

Enligt uppfinningen är injektionsanordningar anord- nade i pannan. Dessa anordningar har formen av injektions- munstycken 29, 30, 31, 32, 33 och 34. Munstycksgrupperna 29 och 30 är anordnade vid pannans sidoväggar och är rik- tade mot eldstadsrummets centrum. Munstyckssatsen 31 är anordnad vid väggarna av övergàngskanalen mellan eldstads- rummet och cyklonen 24. Munstyckssatserna 32 är anordnade i cyklonens vägg och kan vara riktade radiellt inåt mot 467 27 centrum eller snett i förhållande till väggen, antingen mot eller med gasströmningsriktningen i cyklonen. Mun- styckssatsen 33 är anordnad vid cyklonens centrum för att möjliggöra en noggrann inblandning av det aktiva mediet.

Munstyckssatsen 34 är anordnad i väggen vid övergången mellan cyklonen och efterföljande gasstràk 27. Injicering- en kan enligt uppfinningen ske vid ett eller flera av des- sa ställen 29-34. I övrigt gäller samma villkor som ovan beskrives i samband med fig 1.

Claims (3)

10 15 20 25 30 35 -Du (Tx \J RÖ *Q OJ 6 PATENTKRAV

1. Sätt att minska emission av N20 från en panna, vilken arbetar med en atmosfärisk eller trycksatt fluidi- serad bädd av cirkulerande eller stationär typ, vid vilket sätt ett aktivt medium injiceras i pannan för att noggrant blandas med alstrade förbränningsgaser och reagera med dessa, k ä n n e t e c k n a t därav, att det aktiva mediet omfattar vätgas och/eller en aktiv vätehaltig fö- rening, företrädesvis metan och/eller väteperoxid, och in- jiceras tillsammans med en bärgas vid ett ställe i pannan, där den huvudsakliga förbränningen avslutats och förbrän- ningsgaserna har lâg halt av syrgas och en temperatur av 700-950°C.

2. Sätt enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a t därav, att injiceringen av blandningen av det aktiva mediet och bärgasen utföres i minst två steg.

3. Sätt enligt patentkravet 1 eller 2, t e c k n a t därav, att det aktiva mediet injiceras vid k ä n n e - ett ställe i pannan, där alstrade förbränningsgaser har separerats från partiklar. a.