Způsob cirkulačního spalování a odsiřování nízkovýhřevného sirného uhlí

Číslo patentu: 260507

Dátum: 15.12.1998

Autori: Fidler Jan, Mikoda Jiří

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

(40) zveŕejněno 16 os sa üpwwuun (45) Vydáno 14 04 as051 Auw vymenu HIKODA .IM ing. csc., FIDLER am ing., 05 T nad Labem(54) Ipůsob clrkulaěnmo spalování n odciřování nízkovýhřovnćbo símćho uhllUčelem řešení je zvýši tepelnou účinnoąt při církulačnim spalování a odsiřování uhlí. Tohoto cíle se doaâhne tak, že uhlí B aditlvum se dávkují do fluldni pískové spalovnci vrstvy ołzrnění 0,3 až 5 mm,pevná fáze. odloučená ze spalín, se zavede do další fluldnirpiskové vrstvy o zrnění 0,1 až 0,6 mm a odtud pět do fluldni piakově apulovncí vrstvy o zrnění 0,3 až 5 mm. Rychlost apnlln mezi fluldni pískovou spalovncí vrstvou a fluidní pískovou vrstvou se doporučuje po dobu 0,5 až 5-5 zvýšit na 6 až 15 m.aľ. část spalín sa jako sekundární vzduch zavádi zpět do fluldní piskově apalovaci vrstvy.vynález se týká způsobu oirkulačního spalování a odsiłování nízkovýhřevněho sirného uhlí.spalování a odsiřování nízkovýhřovných uhlí. tj. s výhfevností pod 10 MJ.kg 1 ae v posled~ ní době jeví, vzhledem k ubývajícím zásobám uhlí a snižování jeho kvality, jako praxe. Bylo zjištěno, že spalování nekvalitních hnědých uhlí je možno s výhodou provádět ve fluidní vratvä,obsahující písek či jiný inertní materiál, Takto lze například ve fluidní vrstvě písku o velikosti částic do 3 mm spalovat netříděné hněáé uhlí o velikosti částiu do 40 mm, přičož Veškerý popel z uhlí a přidávaný oxid vápenatý nebo uhličitan vápenatý odcházejí se spalinami ve formě úletové frakoe. zásadní nevýhodou tohoto systému je minimální spálení úletovýoh podílů uhlí, tj. uhelnáho prachu a minimâlní využití úletovýoh frakcí vápence pro zachycování oxidu siřičie tého.Při styku spalín a vápenatého aditíva dochází k částečnému odsiłování spalín, přičemž bylo zjištěno, že při spalování ve fluidní vrstvě píaku dochází nejen k oddrcování šástic uhlí, ale i k oddrcování vápenatého aditíva a tím k obnově jeho povrchu na straně jedné, ale i ke zryohlenámu únosu jemných podílů i nezroagovsného vápenatého aditíva z fluidní vrstvy ve formě úletové irakce na straně druhé. Tento jev pochopitelně snižuje proconto využití vápenatého aditíva, přičemž vzhledem k panujícím a nezbytným hydrodynamickým podmínkám fluidní vxatvy tomuto nelze zabránit.Dalším pokusom o řešení této problematiky je použití cirkulační Eluidní vrstvy popela a aditíva s tím, že uhlí a vápenec jsou předem nadrceny na optimální velikost k hoření a zachycování oxidu siričitého, tj. uhlí obvykle na zrnění do 6 mm a vápenec 0,2 až 0,3 mm. uhlí vyhoŕelé ve fluidní vrstvě je odpouätěno z roaktoru, uletové podíly íluidní popelové vrstvy jsou zachyceny žárovým cyklonem a vraceny zpět do spalovaoího reaktoru. zásadní nevýhodou těchto dosavadníoh cirkulačních systémů a oxidační atmosférou ve fluidní vrstvě je nezbytnost provádět úpravy uhlí a vápence na velikost vhodnou pro fluidaci. Další nevýhodou je, že intenzívní styk oxidu siřičitého a oxidu vápenatého jo ve fluidní vrstvě krátký, obvykle pod 1 s. Vzhledem k málo intenzívnímu styku ůletových čántic oxidu vápenatého s oxidem siřičitým v psostoru nad fluidní vrstvou, jeví se tento prostor 2 hlediska zachycování oxidu siřičitého jako málo využity a stupeň využití vápenatého aditíva je nízký.Výhodnějším se jeví způsob cirkulačního spalování a odsiřování nízkovýhřevného sirněho uhlí v oxídační pískové fluidní vrstvě v přítomnosti vápenatého odsiřovacího aditíva podle předkládaného vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že uhlí a aditivum se dávkují nad nebo do prostoru fluidní pískové spalovací vrstvy o znění písku 0,3 až 5 mm, reakční teplote 780 až 950 °C a rychlosti fluidace 1 až 7 m.s 1, pevná fáze odloučená ze vzniklýoh spalín se zavede na další fluidní pískovou vrstvu s reakční teplotou S 00 až 750 °C, zrněním písku 0,1 ai 0,6 mm s rychlosti fluidace 0,3 až 5 m.s 1, načež se pevná fáze ze spalin vrací zpět na nebo do fluidní pískové spalovací vrstvy o zrnění písku 0,3 až 5 mn. Rychlost spalín mezi fluidní pískovou spalovací vrstvou o zrnění 0,3 až 5 mm u fluidní pískovou vrstvou o zrnění 0,1 až 0,6 mm se po dobu 0,5 až 5 s s výhodou udržuje v roumezí 6 až 15 m.a 1. Do fluidní píakové spalovací vrstvy o znění písku 0,3 až S mm lze jako sekundární vzduch zavádět Ipaliny fluidní pískové spalovací vrstvy.Řešení podle vynálezu zajištuje intenzívní spalování uhlí o zrnění do 40 mm při použití vápenatého aditíva o zrnění do 4 mm s totdlním oddrcováním popílku a aditíva na úletové frakce. Při aplikaci další Ľluidní pískové vrstxy, uspořádané obvykle pod odlučovsčem a opstřené jemným pískem 0.1 až 0,6 mm, lze pevný podíl odloučený ze spalin, tj. popílek a vápenné aditivum dodrtit na velikost, kterou odlučovač prepustí. Tyto podmínky zajiščují potřebnou dobu zdräoní úletových Irnkcí uhlí o reakčním prostoru s teplotou nad 600 °C a tedy í k vysokému stupni vyhořeuí tohoto uhlí. Potřebná dobe ke shoření uhelné čâstioe o velikosti 0,02 mm je ooa 3 s, k vyhořsní uhelné částioe o velikost 0,2 mm je zapotřebí cca 20 s.Protože Veškerý popel a vápenné aditivum předávají své zjavné teplo se spalinami tepelnámu spotřebiči, dochází k meximálnímu využití entalpio paliva.Použití recyklu spalin jako zdroje sekundárního vzduchu do fluidní pískové spslovací vrstvy umožňuje bez energetických ztrát udržovat teplotu v této vrstvě v oblasti 850 °C . při minimálním płebytku vzduchu a tedy i minimální komínové ztrátě. Tímto způsobem lze navícdosáhnout vysoký rozsah regulace tepelného výkonu spalovací jednotky mezi 40 až 100 3 jmenovitého výkonu.Způsob podle vynálezu nsvyäAíugw łnstslaci trasy popela o teplotě fluidní spalovací vrstvy,která je technicky velice nárooaà J ebexąeticky ztrátová.Realizaci fluidní vrstvy s jemným ptskem lze s výhodou provést jako fluidní uzávěr, fluidovanýlstudeným vzduchom, který tlakově odděluje prostor před a za žárovým cyklonem.zvýšení doby intenzivního styku oxidu vápenatého a oxidu siričitého lze realizovat zvýšením rychlosti spalín na 6 až 15 m.s 1 prostým zúžením nadroštového prostoru do tvaru vertikální trubky potřebné délky a má za následok, že dojde k vysokému využití odsiřovacího aditíva,které je potom limitováno pouze jeho texturou, tj. zejména objemem a povrchem pôrú při minimalizaci velikosti částic aditíva vzniklých oddrcením ve fluidní pískové vrstvě s jemnou piskovou frakoí. zmenšení částic vápenného aditíva vlivem fluidní vrstvy s jemným pískem 0,1 až 0,6 mm a zvýšení doby intenzivního kontaktu oxidu vápenatého ą oxidu siričitého nad l s vede k B 0 až 90 8 zachycení oxidu siričitého zo spalín při moiárním poměru Cas 2.Všechny udaje o rychlostecu se pro-účely tohoto vynálezu rozumí při dané teplotě prostře dí.Na přiloženém obr. je schematicky znázorněno zařízení k provádění způsobu podle vynálezu,které je v dalším popsáno spolu s objasněním jeho funkce.Pluidní písková spalovací vrstva 3 je vymezena pláštěm 3 a propadovým trubkovým roštem 3. Recyklující spaliny se přivádí rozvodom A jako sekundární vzduch. V celé fluidní pískové vrstvě 3 je oxidační atmosféra. Uhlí z trasy 33, vápenec z trasy 33, a periodicky dávkovaný písek 2 trasy 33 a łg jsou podavačem Q podávány, resp. pohazovány na fluidní pískovou spalovací vrstvu 3. Spaliny procházejí vertikálně umístěným potrubím § do žárového cyklonu 1 s fluidním uzávěrem 8.Spalovací vzduch dodává ventilátor g, odtah spalín zajišťuje kouřový ventilátor 33. Materiál fluidní pískové spalovací vrstvy 3 pro odloučení kamenů je periodicky odtahován přes třídiě 33, kde nadsítný podíl se odvádí trasou łg. Ve výměníku 31 se ohřívá vzduch nebo voda spalinami z žárového cyklonu 1. Ventilátor 33 zajišťuje funkci fluidního uzávěru 3 a transport tuhé fáze spalín z žárového cyklonu 1 zpět do fluidní pískové spalovací vrstvy 3. Fluidní píakovou spalovací vrstvu 3 tvoří písek o zrnění 0,3 až 2 mm. Teplota v této fluidní pískové spalovací vrstvě 3, vertikálně umístěném potrubí 5 a žárovém cyklonu 1 je 800 až 850 °C. Teplota ve fluidní píaková spalovací vrstvě 3 je 2 m.s 19 m.s 1 a ve fluidním uzávěru g je 1 m.s 1., ve vertikálne umístěném potrubí É je Přivâděný vápenec má zrnění 0,1 až 3 mm, uhlí má zrnění do 40 mm, výhřevnost 6 MJ.kg-1 přiobsahu síry 4 S hmot., písek ve fluidním uzávěru 3 má zrnění 0,1 až 0,3 mm. Popílek a vápenec,resp. oxid vápenatý jsou ve fluidni pískové spalovací vrstvě 3 oddrcovány tak, že ůletová frakce má zrnění zhruba 0,2 až 0,4 mm. Ve fluidním uzávěru 3 dodrtí prítomná písková vrstva tyto částice na velikost uvedenou V tabulce, což je velikost částic, které procházejí žárovýmSpaliny odtahované ventilátorem 33 obsahují Veškerý popel, oxid vápenatý a síran vápenatý o zrnění uvedeněm V tabulce. Při molárním poměru CaS 2 se zachytí 80 S S 02 ze spalín při teplotě fluidní pískové spalovací vrstvy 3 820 °c. Celková doba styku oxidu vápenatého a oxidu siŕičitého činí cca 2 s. Stupeň vyhoření uhlí je 96 0. Výška expandované fluidní pískové spalovací vrstvy 3 je 1 m a obsahuje po ustálení pracovního režimu cca 60 popela. Spalovaci proces ve fluidní pískové spalovací vrstvě 3 probíhá z 20 přebytkem vzduchu.Granulomntxie úletcvé frakce ze spalovncího zařízení1. způsoť cirkulačního spalování a odsiřování nízkovýhřevného airného uhlí v oxidačnípískové fluidní vrstvě v přítomnosti vápenného odsiřovncího aditíva, vyznačený tím, že uhlía nditivum se dávkují nad nebo do prostoru fluidní pískové spalçvací vrstvy o zrnění písku0,3 až 5 mm. reakční teplotě 780 až 950 °C a rychlosti fluidace 1 až 7 m.s 1, pevná fáze odločená ze vzniklých spalín se zavede na další fluidní pískovou vrstvu s reakční teplotou 500až 750 °C, zrněním písku 0,1 až 0,5 hm a rychlostí fluidace 0,3 až 5 m.s 1 fáze ze spalín vrací zpět na nebo do fluidní pískové spalovací vrstvy o zrnění písku 0,3 až 5 mm.2. způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že rychlost spalín mezi fluidní pískovou spalovncí vrstvou o zrnění 0,3 až 5 mm a fluidní pieäovon vrstvou o zrnění 0,1 až 0,6 mm e po dobu 0,5 až 5 s udržuje v rozmezí 6 až 15 m.s-23. Způsob podle bodu 1 nebo 2. vyznačený tím, že do fluidní pískové spalovací vrstvy o zrnění písku 0,3 až 5 mm se jako sekundární vzduch zavádějí spaliny z fluidní pískové spalovací vrstvy.

MPK / Značky

MPK: B01D 53/00, F23B 7/00

Značky: spalování, sirného, způsob, nízkovýhřevného, uhlí, odsířování, cirkulačního

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-260507-zpusob-cirkulacniho-spalovani-a-odsirovani-nizkovyhrevneho-sirneho-uhli.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Způsob cirkulačního spalování a odsiřování nízkovýhřevného sirného uhlí</a>

Podobne patenty