SE532281C2 - Förfarande för behandling av alkaliska klorider i gasfas i en förbränningsanläggning, förbränningsanläggning för utövande av förfarandet, samt användning av ett fosforhaltigt ämne för behandling av alkaliska klorider i gasfas i en förbränningsanläggning - Google Patents

Förfarande för behandling av alkaliska klorider i gasfas i en förbränningsanläggning, förbränningsanläggning för utövande av förfarandet, samt användning av ett fosforhaltigt ämne för behandling av alkaliska klorider i gasfas i en förbränningsanläggning

Info

Publication number
SE532281C2
SE532281C2 SE0800844A SE0800844A SE532281C2 SE 532281 C2 SE532281 C2 SE 532281C2 SE 0800844 A SE0800844 A SE 0800844A SE 0800844 A SE0800844 A SE 0800844A SE 532281 C2 SE532281 C2 SE 532281C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
phosphorus
gas
combustion
containing substance
substance
Prior art date
Application number
SE0800844A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0800844L (sv
Inventor
Matts Almark
Magnus Berg
Original Assignee
Vattenfall Ab Publ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vattenfall Ab Publ filed Critical Vattenfall Ab Publ
Priority to SE0800844A priority Critical patent/SE532281C2/sv
Priority to CA2662027A priority patent/CA2662027C/en
Priority to PL09446502T priority patent/PL2111907T3/pl
Priority to EP09446502A priority patent/EP2111907B1/en
Priority to DK09446502.8T priority patent/DK2111907T3/da
Priority to ES09446502T priority patent/ES2405579T3/es
Priority to US12/422,471 priority patent/US8318118B2/en
Publication of SE0800844L publication Critical patent/SE0800844L/sv
Publication of SE532281C2 publication Critical patent/SE532281C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/68Halogens or halogen compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F15/00Other methods of preventing corrosion or incrustation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/44Details; Accessories
    • F23G5/48Preventing corrosion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/003Arrangements of devices for treating smoke or fumes for supplying chemicals to fumes, e.g. using injection devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F23J15/04Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material using washing fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00Treatment devices
    • F23J2219/20Non-catalytic reduction devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

532 28? Hypotesen kring svavlets förmåga att minska klorhalten i beläggningar på värme- överföririgsanordningar är att alkalikloriderna i rökgasen omvandlas till alkalisulfat innan de når värmeöverföringsanordningarna, enligt följande summaformel: 2KC1+ S02 + 1/2 02 + H20 <2? K2S04 + 2HCl (1) vars jämvikt är för-skjuten till höger vid rökgastemperaturer under ca 800 °C.
Provmätningar har visat att det krävs en tämligen hög koncentration av S02 i rök- gasen för att KCl skall reduceras signifikant vid rökgastemperaturer omkring 500- 1200 °C, vilket motsvarar det temperaturområde inom vilket ex.vis överhettare ar- betar i de vanligaste typerna av förbränningsanläggningar. Exempelvis har mät- ningar vid eldning av träflis visat att det krävs en S02-halt i rökgasen motsvarande ca 50-150 mg S / per MegaJoule (MJ) bränsle fór att uppnå 50% reduktion av kali- umkloridhalten i rökgasen före överhettarna. Detta motsvarar ett S/ Cl- molförhållande i rökgasen på ca 3-10. Ökningen av svaveldiozridhalten i rökgasen får negativa konsekvenser i form av ökade SOZ-emissioner från anläggningen (pro- blem med utsläppsvillkor och miljötillstånd) och ökad risk för lägtemperaturkorro- sion. Orsaken till att det krävs ett så stort S02-överskott är att reaktionen (l) är kinetiskt begränsad vid aktuell rökgastemperatur och hinner därför aldrig nå järn- vikt innan kloriden träffar överhettaren.
Reaktion (l) är en summareaktion innefattande flera delsteg. Ett viktigt delsteg an- ses vara: S02 + 0 (+M) <=> S03 (+M) (2) vari M är en katalysator för oxidationen. Den bildade svaveltrioxíden reagerar sedan vidare med alkalikloriderna enligt formeln: 2KC1 + S03 + H20 <ëï> K2S04 + 2HC1 (3) M kan exempelvis vara järnoxid. Jämvikten för reaktionen (2) går mot höger vid sjunkande temperatur. Vid temperaturer omkring 700 °C är halterna S02 respekti- 532 28? ve S03 lika stora vid jämvikt (beroende av svavelhalt och syrehalt). I frånvaro av katalysatorn M är reaktion (2) långsam vid temperaturer under 900 °C. I rökgas är koncentrationen av M normalt låg i förhållande till de gasformiga reaktionsämnena syre och svaveldioxid. Därför hinner ej speciellt stor andel svaveldioxid oxideras till svaveltrioxid innan rökgaserna lärnnar anläggningen. Detta har verifierats genom mätningar av SO3-halten i rökgas vid ca 150 °C, vilka visar att endast ca l-3°/<> av det totala svaveloxídinnehållet i gasfas föreligger som S03.
Problemet att säkerställa reaktív S03 i erforderlig mängd är tillfredsställande löst i WO 02 / 059526, vari anvisas tillsättning av svavelföreningar som i aktuellt tempera- turområde direkt bildar SO3 för sulfatering av de alkaliska kloriderna i gasfas.
Ett kvarstående problem är emellertid att de resulterande sulfaterna i vissa driftssi- tuationer är jârnviktsmässigt instabila, vilket kan leda till en reducerad teknisk ef- fekt. ÄNDAMÄLET MED UPPFINNINGEN Uppfinníngen syftar till att undanröja problemet och anvisa en alternativ lösning för att undvika eller åtminstone reducera klorinducerad korrosion i förbränningsan- läggningar.
Syftet uppnås enligt uppfinningen genom ett förfarande enligt patentkravet 1. l ana- logi härmed anvisas därtill en förbränningsanläggning samt utnyttjandet av ett fos- forhaltigt ämne för att uppnå syftet i uppfinningen.
Det uppställda syftet uppnås i korthet genom att de starkt korrosiva alkaliklorider- na omvandlas till mindre korrosiva fosfater medan de befinner sig i gasfas i för- bränningsgasflödet. Uppfinningen beskrivs dock närmare nedan och med hänvis- ning till bilagda schematiska ritningar.
BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN I detta sammanhang skall med uttrycket ”fosforhaltigt ämne” förstås en substans eller förening vari fosfor med kemiska beteckningen P ingår som en sönderfallspro- dukt vilken frigörs, isolerad eller i förening med annat ämne, inom ett temperatur- område som föreligger i en förbränningsanläggning inrättad för förbränning av fasta 532 28% bränslen. Med uttrycket ”förbränningsanläggning” avses den del av en värmeprodu- cerande anläggning som omfattar den egentliga förbränningskammaren och dess fortsättning förbi värmeöverföringsanordningar varmed värme uttas ur förbrän- ningsanläggningen. Uttrycket ”överhettare” skall förstås innefattas i beteckningen värmeöverföringsanordning. Med ”fast bränsle” avses att huvuddelen av bränslet består av fast material. Som exempel på typiska bränslen kan anges biologiska bränslen såsom hushållsavfall, ätervunnet trä och skogsavfall, eller fossila bränslen såsom brunkol och torv, samt andra icke nämnda bränslen vilka har det gemen- samt att de innehåller klor som ombildas till gasformiga alkaliska klorider under förbränning. Med ”förbränningsgas” skall förstås den heta gas som bildas vid för- bränning av bränslet och vilken leds förbi värmeöverföringsanordningen i riktning mot ett utlopp från förbränningsanläggningen.
Enligt uppfinningen anvisas i en första aspekt ett förfarande för behandling av alka- liska klorider i gasfas i en förbränningsanläggning inrättad för förbränning av fast bränsle och innefattande en förbränningskammare från vilken ett förbränningsgas- flöde styrs att passera en värrneöverföringsanordning. Förfarandet kännetecknas av steget att tillsätta ett fosforhaltigt ämne i gasflödet, skilt från bränslet, vilket ämne är valt ur en grupp av ämnen som i förbränningsgastemperaturer i storleksordning- en 500 °C eller högre bildar fosforoxid, varvid det fosforhaltiga ämnet fördelas i gas- flödet i ett läge uppströms om värmeöverföringsanordningen sett i gasflödets flödes- riktning, och tillsätts i en mängd som tillhandahåller fosfatering av gasformiga alka- liska klorider som transporteras i gasflödet innan dessa når värmeöverföringsan- ordningen.
Ett villkor för att tillsatsämnet skall vara verksamt är att det sönderfaller för bil- dande av fosforoxid inom de temperaturer som föreligger i området uppströms om värmeöverföringsanordningen. Som ett föredraget exempel på tillsatsämne kan nämnas fosforsyra H3PO4 vilken i gasflödet bildar fosforpentoxid P205. Fosforpen- toxid är en anhydríd av fosforsyra och uppträder kommersiellt i form av ett vitt kris- tallint ämne vilket kan framställas genom förbränning av elementär fosfor under tillförsel av luft (P4 + 502 -> 2P205). Fosforpentoxid smälter vid en temperatur av 569 °C och förångas vid en temperatur av 360 °C. Den alkalikloridreducerande re- aktionen mellan fosforpentoxid och exempelvis kaliumklorid i förbränningsgasllödet kan beskrivas enligt följ ande: 532 281 5 2Kc1(g) + Pzos + H2o(g) <=> 2KPo3 + 2Hcug) (4), eller alternativt: sKcug) + o,sP2o5 + 1,5H2o(g) e K3P04 + SHCI (5) Fosforoxid förekommer dock även i andra former än nämnda fosforpentoxid, varav som exempel kan nämnas såväl fosfortrioxid P203 som övergångsformerna från P406 till P40 10. Den reaktion med alkaliska metallklorider i gasfas som utnyttjas i uppfinningen kan därför principiellt illustreras enligt följande: Me1+ Po + H20 e MP0 + Hcl (6), vari MCl betecknar en metallklorid, PO betecknar en fosforoxid, och MPO den resul- terande metallfosfaten.
Den resulterande fosfaten är jämviktsmässigt en mer stabil förening än motsvaran- de sulfat eller klorid av samma metall. Om reaktiv fosforoxid finns tillgänglig i för- bränningsgasflödet favoriseras med andra ord bildandet av fosfater framför bildan- det av såväl klorider som sulfater.
Likaså är fosfaterna stabila vid högre temperatur, jämfört med ex.vis sulfater. Jäm- vikten i reaktion (3) favoríserar sulfatbíldningen vid temperaturer under 800 °C, medan det vid högre temperaturer börjar favorisera S03 + KCl, vilket i Pfaktíkfin betyder att sulfatering av alkaliklorider blir mindre effektiv med stigande tempera- tur. KPOS år stabil upp till 1000 °C, vilket betyder att den alkalikloridreducerande effekten kan säkerställas vid högre temperaturer genom utnyttjande av ett fosfor- haltígt ämne, såsom en fosfat, än vad som är fallet med tidigare kända tillsatsäm- nen baserade på svavel.
Uppñnningens tekniska fördel är således att de korrosiva alkalikloriderna omvand- las till mera stabila föreningar genom fosfatering, än vad som är fallet vid omvand- ling till sulfater. 532 281 I alternativ utföringsform anvisas enligt uppfinningen tillsättning av en fosfat som sönderfaller vid rådande temperatur och bildar fosforoxid i förbrånningsgasflödet.
Som exempel på fosfater för ändamålet kan nämnas ammoniumfosfat (NH4)3PO4, ammoniumdivätefosfat (NH4)H2PO4, eller diammoniumvätefosfat (NH4)2HPO4.
Andra alternativa fosforföreningar kan till exempel vara aluminiumfosfat AlPO4, jårn(III)fosfat FePO4 eller järn(ll)fosfat Fe3(PO4)2.
Av det föregående inses att uppfinningen inte är begränsad till dessa exempel, utan omfattar alla fosforhaltiga föreningar som i förbränningsgasflödet bildar reaktiva beståndsdelar, isynnerhet fosforoxid, för fosfatering av förekommande alkaliklorider medan dessa befinner sig i gasfas, dvs. före avsättning på korrosionskänsliga ytor i förbrànningsanläggningen.
Dock är området av lämpliga tillsatsämnen begränsad till sådana fosforhaltiga äm- nen eller föreningar som är möjliga att inmatas och fördelas i förbränningsgasílödet.
Särskilt lämpade är därvid de fosforhaltiga föreningar som är vattenlösliga och kan inmatas i form av en vattenlösning. Löslighet ivatten skall dock inte uppfattas som ett villkor för tillsatsämnets lämplighet, då tillsatsärnnet likväl kan inmatas i form av slurry eller dispersion bestående av icke lösta partiklar av ämnet blandade i vat- ten eller annan vätska. Om så är lämpligt kan inmatning av det fosforhaltiga ämnet även anordnas att ske pneumatiskt, med luft eller annan gas som bärare av ämnet.
Inmatning av tillsatsärnnet sker lämpligen via enskilda munstycken eller grupper av munstycken. lnmatning kan vidare ske på en eller flera nivåer i området uppströms om den i gasflödets flödesriktning sett längst uppströms och närmast förbrännings- området belägna värmeöverföringsanordningen. Avståndet till värmeöverfóringsan- ordningen väljs med avseende åtminstone på förbränningsgastemperatur, gasflö- dets hastighet, ämnets reaktionshastighet och tillgänglig eller erforderlig kontakttid innan gasflödet når den aktuella värmeöverföringsanordningen. Några närmare riktlinjer i dessa avseende kan inte specificeras utan beaktande av den aktuella för- bränningsanläggningens konstruktion och övriga driftsparametrar. Det ligger dock inom räckhåll för fackmannen att från fall till fall utprova ett lämpligt inmatnings- läge. Genom beprövade och i andra sammanhang beskrivna mätmetoder kan gas- flödets sammansättning och temperatur kontrolleras för att konstatera att den av- sedda reaktionen äger rum. Övervakning av driftsparametrar ingår som en självklar 532 EBW del i den kontinuerliga driftstyrningen av en förbränningsanlåggning, av miljömäs- siga och ekonomiska skäl.
För närvarande är dock föredraget att inmatning sker skilt från bränslet och när- mare bestämt nedströms om den egentliga förbränningszonen. Företrädesvis an- ordnas inmatningen nedströms om den i gasflödets flödesriktning sett sista, i en vertikal konstruktion den översta, lufttillförselpositionen. Uppfinningen utesluter dock inte att inmatningen anordnas i området av denna sista lufttillförselposition, dvs. väsentligen mittför eller till och med något uppströms om densamma, i bero- ende av det aktuella tillsatsälnnets kemiska egenskaper och förbränningsgastempe- ratur.
Genom det fosforhaltiga tíllsatsämnets förmåga att bilda stabila fosfatföreningar också inom ett högre temperaturområde ökas genom uppfinningen möjligheten att välja en lämplig inmatningspunkt för tillsatsämnet. I jämförelse med ex.vis tillsätt- ning av en svavelförening för sulfatering av alkaliklorider i gasfas erbjuder uppfin- ningen ett med cirka 200 °C vidgat temperaturfönster i den övre temperaturgrånsen för val av inmatningspunkt vid alkalireduktion genom fosfatering.
Det inses att doseringsmängden skall bestämmas i relation till den aktuella typen av bränsle och det valda tillsatsämnets förmåga att bilda reaktiv fosforoxid i för- bränningsgasflödet. Även i detta avseende får en anpassning ske till den aktuella förbränningsanläggningen, och generella riktlinjer kan därför inte ges. Erforderlig doseringsmängd för att uppnå önskad reduktion av alkalikloridhalten i rökgasen kan dock undersökas, ex.vis med hjälp av någon av följande metoder: ø Direkt in-situ mätning av alkalikloridhalten i rökgasen i området av den för- sta överhettaren, företrädesvis medelst en mätmetod som är beskriven i SE 9903656-8. v Karnpanjmätning av sammansättning och tillväxt hos den askbeläggning som bildas på en temperaturreglerad sond som exponeras för rökgas i anslutning till överhettaren. 0 Korrosionsmätning med en temperaturreglerad sond som exponeras för rök- gas i anslutning till överhettaren. 532 284 v On-line mätning av överhettarkorrosion med moderna sondmetoder baserade på elektrokemi. 0 Mätning av HCl (reaktionsprodukt i fosfateringsreaktionen (4,5,6), antingen i området kring den första överhettaren eller nedströms i gasflödet. När HCl- halten ej längre ökar med ökad additivdosering kan det antas att i princip all tillgänglig alkaliklorid i rökgasen har fosfaterats.
Det är dock ej nödvändigt att fullständigt eliminera alkalikloriden för att ha fördel av den anvisade lösningen. Ofta är en minskning av koncentrationen med omkring 50-80% tillräcklig för att uppnå en avsevärd reducering av den klorinducerade kor- rosionen. Nödvändig reduktionsgrad beror på bränslesammansättning, driftbeting- elser, material i överhettare, gasflödets temperatur m.m., och bör avgöras från fall till fall.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I bifogade ritningar visas schematiskt en förbränningsanläggning lämplig för utöv- ning av uppfinningen. I ritningarna visar: Fig. 1 en schematisk sidovy visande den allmänna uppbyggnaden av en värme- producerande anläggning jämte en utrustning för dosering av ett fosforhaltigt addi- tiv, och Fig. 2 en schematisk planvy av samma anläggning jämte doseringsutrustning.
I fig l och 2 visas ett exempel på en för förfarandet lämplig förbränningsanläggning.
Exemplet innefattar en industriångpanna med huvudsaklig uppgift att alstra ånga, t ex för elproduktion, men som även kan utgöras av ett kraftvärmeverk. Förbrän- ningsanläggningen innefattar påi sig känt sätt en panna 1 med ett förbränningsut- rymme 2 frän vilket sträcker sig en generellt med 3 betecknad rökgaskanal, som ändar i ett utlopp i form av en skorsten 4. Pannan 1, som kan ha en höjd inom om- rådet 10-40 meter, kan arbeta med konventionell fluid- eller bubbelbäddsteknik (BFB). I rökgaskanalen 3 är anordnade ett flertal efter varandra följande värmeöver- föringsanordningar genom vilka fluider, såsom ånga, vatten eller luft, kan passera i syfte att värmas av den passerande, heta rökgasen. I tig 1 exemplifieras dessa an- ordningar i form av tre överhettare 5, 5', 5". Varje dylik överhettare inbegriper en 532 281 sats rör eller rörslingor genom vilka ånga kan passera i syfte att överhettas genom värmeöverföring från rökgasen. Mellan förbränningsutrymmet 2 och rökgaskanalen 3 sträcker sig en snedställd vägg 6 ingående i en avskiljare som har till uppgift att samla nedfallande fasta partiklar ur rökgaserna och återföra dessa till förbrän- ningsutrymmet. Sedan rökgasen passerat överhettarna S, 5', 5" kyls densamma i en eller flera s.k. economizers (ej visade) och passerar en luftförvärmare (ej visad) för att slutligen släppas ut via skorstenen 4 (vanligen efter att först ha passerat ett eller flera icke visade elektrostatfilter).
I ett kanalavsnitt beläget nedströms förbränningsutrymmet 2 är anordnad en i sin helhet med 7 betecknad anordning för insprutning av ett fosforhaltigt tillsatsåmne i rökgasen. I det visade utförandet inbegriper denna insprutningsanordning 7 ett fler- tal, närmare bestämt fyra dysor 7', 7", vilka samtliga är placerade i närheten av en kanalavgränsande takvägg 8. Insprutningsanordningen 7 är, såsom tydligt framgår av fig 1 och 2, placerad uppströms och på avstånd från den överhettare 5 som först träffas av rökgasen. Avståndet mellan insprutningsanordningen 7 och den första överhettaren 5 är bestärnt med hänsyn till erforderlig reaktionstid för fosfatering av de alkaliska kloriderna medan dessa befinner sig i gasfas, dvs. innan de avsätts på överhettaren.
Förutom insprutningsanordningen 7 ingår i additivdoseringsutrustningen även en såsom förråd för det fosforhaltiga ämnet tjänande tank 9. Från tanken 9 kan till- satsämnet, ex.vis ammoniumfosfatlösning, pumpas med hjälp av en pump 10 till ett reglerdon 1 l, som reglerar den totala mängd additiv som skall doseras till pan- nan. I praktiken kan reglerdonet 11 utgöras av en pneumatiskt eller elektriskt styrd ventil i kombination med en flödesmätare för vätska. En separat styrenhet 12 be- räknar lämpligt additivflöde baserat på en analog signal S, som svarar mot pannlas- ten sådan denna beräknas medelst pannans styrsystem samt alkalikloridhalten i rökgasen. Denna alkalikloridhalt mäts med hjälp av en mätinrättning 13, vilken med fördel kan vara utförd på det sätt som beskrivs i ovan nämnda SE 9903656-8.
Styrenheten 12 kan i praktiken utgöras av en dator. Additivflödet delas nedströms reglerdonet 11 upp i ett antal delflöden via grenledningar med ventiler 14, vilka kan individuellt justera storleken av de olika delflödena fram till dysorna 7 ', 7". Flödena i respektive grenledningar kan avläsas på flödesindikatorer 15. 532 281 10 Av de fyra dysor som tillsammans bildar insprutningsanordningen 7 år två, nämli- gen dysorna 7', placerade i ett centralt område av kanalen och axiellt riktade för att spruta tvenne additivplymer väsentligen axiellt i kanalen, närmare bestämt mot- ströms rökgasflödet. Med andra ord är dysorna riktade bakåt mot rökgasens inlopp i kanalen. De övriga båda dysorna 7" är sidligt placerade, närmare bestämt i närhe- ten av två kanalavgränsande sidoväggar 8'. Dysoma 7" är så beskaffade att de spru- tar in additivplyrner 16' snett bakåt mot rökgasströmmen. Additivplymerna 16, l6', vilka är snedställda i riktning nedåt från takväggen 8, bör vara så stora att de tan- gerar eller något överlappar varandra. Utflödet av additiv möter sålunda den fram- strömmande rökgasen och blandas väsentligen jämnt med denna. För att styra dy- sornas droppstorlek, kastlångd och spridningsvinkel oberoende av additivmängden kan spädvatten från en spädvattenkälla 17 tillföras till dysorna tillsammans med tryckluft från en tryckluftkälla 18. Flödena av spädvatten och tryckluft är justerba- ra med hjälp av ventiler 19 resp. 20.
Av det ovanstående frarngår att tillförseln av delflödena av adclitiv via de olika dy- Soma kan regleras individuellt. På så sätt kan optimala mängder additiv tillsättas även om stråkbildningar förekommer i rökgasströmmen.
Det må påpekas att rökgasens temperatur vid insprutningsanordningen, dvs. upp- ströms den första överhettaren 5, normalt kan ligga inom området 1200-500 °C.
Resultatet av additivdoseringen, dvs reduktionen av alkaliklorídhalten i rökgasen, mäts in situ med hjälp av mätinrättningen 13 vilken med fördel är placerad ome- delbart nedströms den första överhettaren 5. l stället för enskilda dysor kan på i sig känt sätt användas en eller flera lansar, vil- ka har formen av rör som sträcker sig in i nämnda kanalavsnitt från förbränninge- kammarens sidovåggar. Sprutdonen utgörs av munstycken eller hål som är axiellt åtskilda utmed lansen för att åstadkomma sprutning av varandra tangerande addi- tivplymer.
Avslutningsvis skall framhållas att vissa typer av värmeproducerande anläggningar kan ínbegripa värmeöverföringsanordningar som är placerade i den förbrännings- zon där förbränning av bränslet fortfarande äger rum. Förbränningszonen kan defi- 532 281 ll nieras som det område i pannan vari väsentligen all egentlig förbränning av bräns- let äger rum. Den första värmeöverföringsanordning som träffas av rökgasen enligt ovanstående definition utgörs av en värmeöverföringsanordning som är distanserad från själva förbränningszonen. I detta sammanhang kan även nämnas att avståndet mellan förbränningszonen och sagda första vârmeöverföringsanordning kan vara avsevärt större än några få meter, t ex 10-50 meter. Det är vanligtvis föredraget att additivdoseringen sker på ett så stort avstånd från den första vårmeöverfö- ringsanordningen som möjligt utan att för den skull additivet doseras i själva för» bränningszonen. I ett utförande vari extra luft tillförs i förbränningszonen utförs additivdoseringen företrädesvis nedströms om den i gasflödets flödesriktning sista lufttillförselpositionen.
Det som främst vinnes genom föreliggande uppfinning är att de korrosíva alkalíklo- riderna omvandlas till mera stabila föreningar genom fosfatering, än vad som är fallet vid omvandling till sulfater, Den anvisade lösningens tekniska särdrag är an- givna i anslutande patentkrav, vari fördelaktiga utföringsformer specificeras i un- derordnade krav.

Claims (15)

3532 281 12 PATENT KRAV
1. Förfarande för behandling av alkaliska klorider i gasfas i en förbränningsanlägg- ning inrättad för förbränning av fast bränsle och innefattande en förbrännings- kammare från vilken ett förbränningsgasflöde styrs att passera en värmeöverfö- ringsanordning, kännetecknat av stegen -tillsättning av ett fosforhaltigt ämne i gasflödet, skilt från bränslet, vilket ämne är valt ur en grupp av ämnen som i förbränningsgastemperaturer i storleksordningen 500 °C eller högre bildar fosforoxid i gasflödet, varvid det fosforhaltiga ämnet förde- las i gasflödet i ett läge uppströms om värmeöverföringsanordningen sett i gasilö- dets flödesriktning, och tillsätts i en mängd som tillhandahåller fosfatering av gas- formiga alkaliska klorider som transporteras i gasflödet innan dessa när värmeöver- föringsanordningen.
2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att det fosforhaltiga ämnet är valt ur en grupp av vattenlösliga fosforhaltiga ämnen och tillsätts i form av vattenlösning.
3. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att det fosforhaltiga ämnet tillsätts i form av slurry bestående av icke lösta partiklar av ämnet blandade i en vätska, så- som vatten.
4. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att det fosforhaltiga ämnet tillsätts pneurnatiskt.
5. F örfarande enligt krav 2, kännetecknat av att det fosforhaltiga ämnet är fosforsy- ra (H3PO4).
6. Förfarande enligt något av kraven 2 till 4, kännetecknat av att det fosforhaltiga ämnet är en fosfat.
7. Förfarande enligt krav 6, kännetecknat av att det fosforhaltiga ämnet är en form av ammoniumfosfat, såsom ammoniumfosfat ((NH4)3PO4), ammOniumdiVätCfOSfQt ((NH4)H2PO4}, eller diammoniumvätefosfat ((NH4)2HPO4). 532 Zåfl 13
8. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att det fosforhaltiga ämnet är valt ur en grupp av fosforhaltiga ämnen som tillhandahåller en reaktion med alkaliska metallklorider i gasform enligt den allmänna formeln MCl + PO + H20 = MPO + HCl, vari MCl betecknar en metallklorid och PO betecknar en fosforoxid.
9. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att det fosforhaltiga ämnet tillsätts i området av den i gasflödets flödesriktníng sett sista lufttillförselpo- sitionen i förbränningsanläggningens förbränningskammare, företrädesvis ned- ströms om den sista lufttillförselpositionen.
10. Förbränningsanläggning inrättad för förbränning av fast bränsle och innefat- tande en förbränningskammare (2) från vilken ett förbränningsgasflöde styrs att passera en värmeöverföringsanordningß), av att förbränningsan- läggningen står i flödesförbindelse med ett förråd (9) av ett fosforhaltigt ämne, samt uppvisar organ (7) för tillsättning av det fosforhaltiga ämnet i gasflödet, skilt från bränslet, vid en förbränningsgastemperatur om 500° C eller högre uppströms om värmeöverföringsanordningen sett i gasflödets flödesriktning.
11. 1 1. Förbränníngsanläggníng enligt krav 10, kånnetecknad av att nämnda flödesför~ bindelse mynnar i förbränningskarnmaren i området av eller nedströms om den i gasflödets flödesriktning sett sista lufttillförselpositionen.
12. Användning av ett fosforhaltigt ämne för fosfateríng av alkaliska klorider i gas- fas i en förbrånningsanlåggníng inrättad för förbränning av fast bränsle.
13. Användning av ett fosforhaltigt ämne för fosfatering av alkaliska klorider i gas- fas enligt krav 12, vari ämnet är fosforsyra (H3PO4).
14. Användning av ett fosforhaltígt ämne för fosfatering av alkaliska klorider i gas- fas enligt krav 12, vari ämnet är en fosfat. 532 281 14
15. Användning av ett fosforhaltigt ämne för fosfatering av alkaliska klorider i gas- fas enligt krav 14, vari ämnet är ett eller flera av ammoniumfosfat ((NH4)3PO4), am- moniumdívätefosfat ((NH4)H2PO4), eller díammoniumvâtefosfat ((NH4)2HPO4).
SE0800844A 2008-04-14 2008-04-14 Förfarande för behandling av alkaliska klorider i gasfas i en förbränningsanläggning, förbränningsanläggning för utövande av förfarandet, samt användning av ett fosforhaltigt ämne för behandling av alkaliska klorider i gasfas i en förbränningsanläggning SE532281C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0800844A SE532281C2 (sv) 2008-04-14 2008-04-14 Förfarande för behandling av alkaliska klorider i gasfas i en förbränningsanläggning, förbränningsanläggning för utövande av förfarandet, samt användning av ett fosforhaltigt ämne för behandling av alkaliska klorider i gasfas i en förbränningsanläggning
CA2662027A CA2662027C (en) 2008-04-14 2009-04-08 A process for the treatment of gas phase alkaline chlorides in a combustion plant, combustion plant for carrying out the process, and the use of a phosphorous substance for the treatment of gas phase alkaline chlorides in a combustion plant
PL09446502T PL2111907T3 (pl) 2008-04-14 2009-04-09 Sposób obróbki chlorków alkalicznych w fazie gazowej w spalarni, spalarnia do przeprowadzenia takiego procesu oraz zastosowanie substancji zawierającej fosfor do obróbki chlorków alkalicznych w fazie gazowej w spalarni
EP09446502A EP2111907B1 (en) 2008-04-14 2009-04-09 A process for the treatment of gas phase alkaline chlorides in a combustion plant, combustion plant for carrying out the process, and the use of a phosphorous substance for the treatment of gas phase alkaline chlorides in a combustion plant
DK09446502.8T DK2111907T3 (da) 2008-04-14 2009-04-09 Fremgangsmåde til behandling af alkaliske chlorider i gasfase i et forbrændingsanlæg, forbrændingsanlæg til udøvelse af fremgangsmåden og anvendelse af et phosphorstof til behandling af alkaliske chlorider i gasfase i et forbrændingsanlæg
ES09446502T ES2405579T3 (es) 2008-04-14 2009-04-09 Procedimiento para el tratamiento de cloruro alcalino en fase gaseosa en una instalación de combustión, instalación de combustión para llevar a cabo el procedimiento , y el uso de una sustancia fosforada para el tratamiento de cloruro alcalino en fase gaseosa en una instalación de combustión
US12/422,471 US8318118B2 (en) 2008-04-14 2009-04-13 Process for the treatment of gas phase alkaline chloride in a combustion plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0800844A SE532281C2 (sv) 2008-04-14 2008-04-14 Förfarande för behandling av alkaliska klorider i gasfas i en förbränningsanläggning, förbränningsanläggning för utövande av förfarandet, samt användning av ett fosforhaltigt ämne för behandling av alkaliska klorider i gasfas i en förbränningsanläggning

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0800844L SE0800844L (sv) 2009-10-15
SE532281C2 true SE532281C2 (sv) 2009-12-01

Family

ID=40941699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0800844A SE532281C2 (sv) 2008-04-14 2008-04-14 Förfarande för behandling av alkaliska klorider i gasfas i en förbränningsanläggning, förbränningsanläggning för utövande av förfarandet, samt användning av ett fosforhaltigt ämne för behandling av alkaliska klorider i gasfas i en förbränningsanläggning

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8318118B2 (sv)
EP (1) EP2111907B1 (sv)
CA (1) CA2662027C (sv)
DK (1) DK2111907T3 (sv)
ES (1) ES2405579T3 (sv)
PL (1) PL2111907T3 (sv)
SE (1) SE532281C2 (sv)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106564867B (zh) * 2016-10-09 2018-06-22 华南理工大学 一种添加还原性有机物制备磷酸铁材料的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1799479A (en) * 1928-06-18 1931-04-07 Robert D Pike Process for making potassium phosphate
US4043768A (en) * 1976-04-05 1977-08-23 Apollo Chemical Corporation Method of conditioning flue gas to electrostatic precipitator
US5114460A (en) * 1988-10-31 1992-05-19 Alpine Plant Foods Limited Production of low-chloride alkali metal phosphates
FI92820C (sv) * 1990-04-06 1995-01-10 Kemira Oy Förfarande för framställning av alkalimetallfosfat
DE19849022A1 (de) 1998-10-23 2000-04-27 Asea Brown Boveri Verfahren zur Verminderung von Korrosion in Feuerungsanlagen, insbesondere Müllverbrennungsanlagen
SE520927C2 (sv) * 2001-01-26 2003-09-16 Vattenfall Ab Förfarande vid drift av en värmeproducerande anläggning för förbränning av klorinnehållande bränslen

Also Published As

Publication number Publication date
ES2405579T3 (es) 2013-05-31
DK2111907T3 (da) 2013-05-13
EP2111907A1 (en) 2009-10-28
PL2111907T3 (pl) 2013-08-30
EP2111907B1 (en) 2013-02-20
CA2662027A1 (en) 2009-10-14
US20090257936A1 (en) 2009-10-15
CA2662027C (en) 2016-08-02
US8318118B2 (en) 2012-11-27
SE0800844L (sv) 2009-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103691293B (zh) 一种sncr和scr混合脱硝系统
JP4028801B2 (ja) 塩素含有燃料を燃焼するための熱生成プラントを作動するための方法
CN104226110B (zh) 一种燃煤锅炉scr脱硝控制方法与控制系统
CN107335328A (zh) 用于蒸发废水且减少酸性气体排放的仪器和方法
CN104761010A (zh) 用于使废水蒸发和减少酸性气体排放的设备和方法
CN102503031A (zh) 一种焦化脱硫废液处理工艺
CN105318350A (zh) 锅炉和用于控制来自锅炉的NOx排放的方法
CN105892504A (zh) 一种火电厂脱硝供氨自动回路的控制方法及控制系统
CN104226109B (zh) 一种锅炉内置尿素热解管的scr脱硝方法及其装置
US7901645B2 (en) Mercury reduction system and mercury reduction method of flue gas containing mercury
CN101504148A (zh) 防止锅炉热交换表面腐蚀的方法以及添加材料的供应装置
CN106474887B (zh) 一种w火焰锅炉脱硝系统
SE532281C2 (sv) Förfarande för behandling av alkaliska klorider i gasfas i en förbränningsanläggning, förbränningsanläggning för utövande av förfarandet, samt användning av ett fosforhaltigt ämne för behandling av alkaliska klorider i gasfas i en förbränningsanläggning
EA036174B1 (ru) Способ и устройство для уменьшения содержания оксидов азота
CN107166376A (zh) 基于旋风分离器的流化床锅炉脱硝装置和脱硝方法
CN110292848B (zh) 一种基于cfd的垃圾焚烧炉脱酸设备及方法
US10197272B2 (en) Process and apparatus for reducing acid plume
JP5945093B2 (ja) 水銀除去装置
CN104649297B (zh) 尿素热解装置和尿素脱硝装置以及尿素脱硝的方法
CN208449035U (zh) 一种sncr脱硝系统
SA113350093B1 (ar) التحكم في حقن أكسيد مغنيسيوم للتحكم في ثالث أكسيد الكبريت، مع تحسين كفاءة الغلاية
CN108751562A (zh) 一种工业废水处理系统
WO2019082756A1 (ja) 循環流動層ボイラ及びその運転方法
CN208809775U (zh) 酸性气体中硫化氢和氨气回收再利用系统
CN112240556B (zh) 一种垃圾焚烧炉烟气余热利用装置