CZ2011323A3 - Zarízení k minimalizaci cpavkového skluzu ve spalinách - Google Patents

Abstract

Zarízení k minimalizaci cpavkového skluzu ve spalinách, jehoz soucástí je filtr k zadrzení pevných cástic na výstupu ze spalovacího zarízení, má v proudu spalin (1) za látkovým filtrem (2) umísten kapalinový absorbér (3) tvorený první sachtou (5), opatrenou vestavbami (6) a tryskami (8) pro prívod vody ve smeru pohybu spalin (1), a druhou sachtou (7), opatrenou vestavbami (6) a tryskami (8) pro prívod vody proti smeru spalin (1), pricemz na vstupu do první sachty (5) a na výstupu z druhé sachty (7) je umísten rekuperacní výmeník (4) tepla mezi spalinami (1) vstupujícími do první sachty (5) a spalinami (1) vystupujícími z druhé sachty (7).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení k separaci amoniaku a jeho soli ze spalin při čištění spalin čpavkovou metodou, přičemž součástí zařízení je filtr k zadrženi pevných částic na výstupu ze spalovacího zařizení.

Dosavadní stav techniky

Čpavkové metody čištění spalin odsiřováním a denitrifkací jsou metody alternativní k současným metodám vápno - vápencovým a k selektivní katalytické redukci. Nové čpavkové metody jsou založeny na vstřiku čpavkové vody s aditivy do proudu spalin ve spalovací komoře nebo ve výstupním kanálu spalin. Produktem reakce je síran amonný a jiné minoritně zastoupené amonné soli ve formě pevné, kapalné i plynné, přičemž ve spalinách zůstává i v malém množství volný amoniak. Čpavkový skluz ve spalinách je pak definován dle české legislativy, jako suma volného amoniaku a amonných soli. V současné době se problém čpavkového skluzu řeší omezením dávkování sorbentu na minimální úroveň spojeným se záchytem síranu amonného v pevné fázi v klasických filtrech - odlučovačích. Pro omezení čpavkového skluzu pod platné emisní limity jsou většinou tato opatření nedostatečná. Současný limit pro čpavkový skluz je 50 mg.Nm'³, přičemž lze očekávat další zpřísnění tohoto emisního limitu. Zpřísnění emisních limitů pak bude vážným problémem i pro metody selektivní nekatalytická redukce emisí NOx (SNCR). Problematika čpavkového skluzu v energetických jednotkách spalujících tuhá a kapalná paliva není z hlediska perspektivy emisních limitů v současné době vyřešena.

Vynález si klade za úkol navrhnout zařízení, které by zajistilo podstatnou redukci čpavkového skluzu ve spalinách ve srovnání se známými technologiemi. Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší zařízeni k minimalizaci čpavkového skluzu ve spalinách, jehož součástí je filtr k zadrženi pevných částic na výstupu ze spalovacího zařízení. Zařízení má v proudu spalin za látkovým filtrem umístěn kapalinový absorbér tvořený první šachtou, opatřenou vestavbami a tryskami pro přívod vody ve směru pohybu spalin, a druhou šachtou, opatřenou vestavbami a tryskami pro přívod vody proti směru spalin, přičemž na vstupu do první šachty a na výstupu z druhé šachty je umístěn rekuperační výměník tepla mezi spalinami vstupujícími do první šachty a spalinami vystupujícími z druhé šachty.

Dno zařízení s výhodou může tvořit sedimentační nádrž propojená přes oběhové čerpadlo s tryskami a opatřená přívodem čerstvé vody.

Ve výhodném provedení, které zajišťuje bezodpadový režim, je sedimentační nádrž propojena potrubím s rozprašovacím zařízením ve spalinách před látkovým filtrem.

Pr-ž/iW obrázku na

ÁQbtasněrtf-výkreetH

Vynález bude dále objasněn pomocí výkresu, na němž obr. 1 představuje schéma zapojení příkladného zařízeni k minimalizaci čpavkového skluzu ve spalinách, přičemž body p1 až p7 představují místa v proudu spalin, mezi nimiž dochází ke změně teploty a/nebo složení spalin.

prwzdent'

Příklady Ajskutečnění vynálezu

Separační zařízení podle obr. 1 se primárně skládá z části pro suchý odběr reagovaného sorbentu a následně z části pro čistění spalin 1 od amoniakálních sloučenin. Je tvořeno látkovým filtrem 2 běžné konstrukce, který čistí spaliny od amoniakálních solí typu chloridy, sírany a zbytků popílku ze spalovacího procesu.

V daném příkladu se jedná o rukávcový látkový filtr s filtračním materiálem, kterým je tkanina neaktivní k čpavkovým solím. Filtr je opatřen regenerací filtrační plochy. Následně je zařazen kapalinový absorbér 3, který dočisťuje spaliny od zbytku amoniakálních solí, jež projdou látkovým filtrem 2, a od zbytku volného amoniaku.

V daném přikladu se jedná o věžový souproud / protiproud s funkcí mokrého odlučovače kapek. Spaliny 1 vstupují do absorbéru 3 a vystupují z absorbéru 3 přes rekuperační výměník tepla 4, v němž se teplo vstupujících spalin předává spalinám vystupujícím z absorbéru 3. Absorbér 3 je tvořen první šachtou 5 s vestavbou 6 a se vstřikováním vody v souproudu a druhou šachtou 7 s vestavbami 6 a se vstřikováním vody v protiproudu. Toto uspořádání urychluje přestup

- 3 amoniakálních solí do vody resp. sorpčního roztoku. Voda se vstřikuje v souproudu i v protiproudu soustavou trysek 8. Vlivem provozu se voda slabé okyselí a rozpustí se v ní soli ze spalin. Koncentrace solí a pH se udržuje na vhodné konstantní úrovni přívodem 9 čerstvé vody. Cirkulující voda resp. sorpční roztok se po rozprášení tryskami 8 dostává gravitací do sedimentační nádrže 10 ve spodní části absorbéru 3. Obéh vody resp. sorpčního roztoku a tlakovou ztrátu trysek 8 v absorbéru 3 zajišťuje oběhové čerpadlo 11. V sedimentační nádrži 10 se odlučují nerozpustné látky. Přebytečný sorpční roztok včetně sedimentu se odvádí potrubím 12 do procesu odsíření a využívá se k navlhčení spalin v rozprašovacím zařízení 13 situovaném před aplikátorem 14 sorbentu na bázi amoniaku a před látkovým filtrem 2. Pevná fáze solí po odpaření vody se odloučí v látkovém filtru 2. Absorbér 3 má účinný povrch v souproudu a v protiproudu tvořen vestavbami 6. Vestavby 6 umožňují průchod plynné fáze a zároveň zajišťují reakci mezi kapalnou a plynnou fází. Jsou řešeny tak, aby zajistily i případné odloučení tuhé nerozpustné fáze. Vestavby 6 jsou tvořeny různou skladbou tvarových vložek, které zajišťují co nejlepší styk plynné a kapalné fáze při nízké tlakové ztrátě na straně spalin 1.

Výhodou řešení podle vynálezu je záchyt amonných solí v suchém stavu a záchyt amonného skluzu plynných a aerosolových amonných sloučenin z odsiřovací a čisticí metody. Zařízení je možno použít pro různé velikosti energetických zařízení pro dočištění spalin od čpavkového skluzu včetně skluzu amoniakálních solí. Rozměry zařízení odpovídají množství čištěných spalin. Orientačně lze konstatovat, že na vyčistění 8000 m³/h|M| je potřeba 1 m² půdorysné plochy absorbéru. Pracovní teplota v absorbéru je cca 50 až 80^C. Následně je zařazen zpětný (křížový) nebo regenerační ohřev spalin 1 na teplotu nad rosným bodem podle typu použitého komína.

«

« f

l r t « ( i i « i <

( i «

• < í

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízeni k minimalizaci čpavkového skluzu ve spalinách, jehož součástí je filtr k zadržení pevných částic na výstupu ze spalovacího zařízení, vyznačující se tím, že má v proudu spalin (1) za látkovým filtrem (2) umístěn kapalinový absorbér (3) tvořený první šachtou (5), opatřenou vestavbou (6) a tryskami (8) pro přívod vody ve směru pohybu spalin (1), a druhou šachtou (7), opatřenou vestavbami (6) a tryskami (8) pro přívod vody proti směru spalin (1), přičemž na vstupu do první šachty (5) a na výstupu z druhé šachty (7) je umístěn rekuperační výměník (4) tepla mezi spalinami (1) vstupujícími do první šachty (5) a spalinami (1) vystupujícími z druhé šachty (7).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dno absorbéru (3) tvoři sedimentační nádrž (10) propojená přes oběhové čerpadlo (11) s tryskami (8) a opatřená přívodem (9) čerstvé vody.
3. 3. Zařízeni podle nároku 2, vyznačující se tím, že sedimentační nádrž (10) je propojena potrubím (12) s rozprašovacím zařízením (13) ve spalinách (1) před látkovým filtrem (2).