CZ319392A3

CZ319392A3 - Concurrent dry scrubber

Info

Publication number: CZ319392A3
Application number: CS923193A
Authority: CZ
Inventors: Robert B Myers; Dennis W Johnson; Gerald T Amrhein
Original assignee: Babcock & Wilcox Co
Priority date: 1991-10-23
Filing date: 1992-10-22
Publication date: 1993-05-12
Also published as: JPH05220323A; HU9203273D0; DE69212426D1; EP0539121A1; EP0539121B1; PL296337A1; RU2081679C1; CA2081030C; SK319392A3; CN1073888A; KR960012561B1; ATE140636T1; JPH0824814B2; HUT65105A; KR930007489A; ES2090529T3; US5194076A; DE69212426T2; CA2081030A1; PL170883B1

Description

- 1

1 J i O 03 fv) C-

X c o

t -c rrr N

LO ř

Souproudý suchý skrubr -¾

Oblast techniky

Vynález se obecně týká plynových skrubrů, .zejména v nového a plně využitelného způsobu odstraňování oxidů síiy ...... Vt. va dalších kontaminujících látek obsažených .ve spalinách, kte- . -4· . ' £' JV,li'1' / , j,r'-,-vV*Ííl"V tó ' f -SbÍ* VíK«,ld*ř.v « > ty· * , >' v. vv':·4 1'">” i ' -·ν« ,‘jýnř,. ’ : · i

·.· r':r2e spalin’· : ·/. 1· I··../.i · " -./V..·;. ^ ři^-*^^^miéhfeh.%)!tfžadavkúti»'1iepáliný Používáno “nesledujících Ίω&Β ' ·.’· · V-'. . ' £../ ? v '·· · .·" i·· i—" · t ... .. . · \. · · · v ·. 4 ^ -^pů odstraňování oxidů .síry a dalších kontaminujících látek 1. Používání fosilních spalin.s. nízkým obsahem síry s/nebo dalších kontaminujících látek, přičemž hlavním nedostatkem fehoto způsobu jsou zvýšené spotřební a dopravní náklady vzhledem k trvalému napětí mezi poptávkou a nabídkou a s ohledem na pokud možno co nejmenší vzdálenost k finálnímu uživateli. 2. Snižování obsahu síry a/nebo ostatních kontaminujících látek v palivu před samotným procesem hoření pomocí mechanických s/nebo chemických procesů nutných k dosažení požadovaného snížení obsahů síry ε/nebo ostatních kontaminujících látek. úl·.?·-.ι·γ*λ·'· •Λ · *· · ř‘ .*** b.w:· >static před samotným procesem, hoření, nebe vstřikování rozmelněné-ho alkalického materiálu přímo do horkých hořících plynů za účelem odstranění oxidů síry a/nebo dalších kontaminujících látek pomocí adsorpce (což jsou technologie LIMB a Coolside prezentované společností Bsbcock & Wilcox a dalšími společnostmi), přičemž hlavním nedostatkem těchto procesů je nízká eliminační účinnost, použití slabého reagentu a zvýšení částic dopravovaných v odplynu, což může vyvolat potřebu další úpravy spalin (což představuje například humidifikaci nebo vstřikování SO^) v případě Že je vstřikovací proces pro- . y váděn přeď elektrostatickým eliminačním zařízením (electro-^; lc precipitator - ESP) ř h 14. Mokrý chemický adsorpční.proces (což je mokré vy- ..... -vypírání) , ! -u'.kterého -;je- horký plyn obvykle ýpropírányv kontakt-'ý-y*

fpřod^ovár^m;v -průběhu"proceáůj^a ekonomická náročnost spoje-1-1 ’ ňá 1Γ potře bným" mateři áiěm~přo”%e strojeni Hoho toAbsorpční ' ho modulu a všech přídavných zařízení, které následují, za . uvedeným modulem (to'‘jsou“zařízení:..používaná k:primárnímu a sekundárnímu odvodnění a zpracování odpadních vod). Jedním z několika výrobců mokrých- skrubrů je společnost Babcock & .· Wilcox. 5. Postřiková'vysoušeči chemická absorpce (suché vypírání), u kterého je vodný alkalický roztok nebo suspenze jemně rozptýlen (pomocí mechanických atomizérů buď typu s duální kapalinou nebo typu s otočnou miskou) a rozstřikován do horkých spalin, za účelem odstraňování oxidů síry a dalších 'kontaminujících látek, přičemž hlavními nedostatky zde jsou střední až vysoký tlakový spád v zařízení distribují-cím přiváděný plyn do skrubru ε nezbytnost omezit se na spodní rozstřikovací teplotu (to je teplota blízká teplotě nasycení spalin) za účelem kontroly nad probíhajícími operacemi.

Společnost Babcock & Wilcox má v současné době v provozu dva horizontálně uspořádané souproudé suché propírecí systémy, která byly umístěny do dvou závodů produkujících elektrickou energii. Tato společnost Babcock & Wilcox je jediným známým výrobcem horizontálně uspořádaných souproudých .suchých vy pí racích systémů pro tepelné elektrárny. Ale je , ' známo ,'něk-óiik -dalších výrobců,>kteří se -soustřeďují na ‘výro-bu vertikálně uspořádaných souproudých sestupných suchých

- - -i " - - -- - . · - - · 'V systémů pro tepelné elektrárny. * 'i :y ·· ^ At ;··- . ' - \ :**&*· ^ V.ťf- ..- s •S·- ·*. ^ T , , . i , * 1 . 1 Λ I l< ' 'I..' T > V T.. , ^ T . f. .·. H ’ ij'í J * . . · ".I ·, · 5-1 ·,·«ν ' s*í*ř^-·^·’ · v · ',t-“ “Ϊ fr.·r*ii*·*i^í rí .f TP*' .š/jV.fc 'i.,·— , ι.,ί'ίλρί'ιΐ^ΐν.ι.,ΐΛ.- «Λν*.·;ij.v. ‘i·· '·*'··";Λ*1.ki.··* týΛ-'* *ν.?·ΐΛ'“·* —· ·;5*·· X·*·"-?*- “ίν syiskrubrobsahujeřkryťT.10\opatreny-vstupním*Otvorem^2^pro*yhor> ^ké spaliny a ívystupem 14. pro.odvádění splynů obsahujících čás- i?;'.;. > ‘'Jv . ‘^T· ; V.í- V ^ , “* x . τ !> \··' :**/ Τ' íiče do čá s t ic o yého kolek toru.,Suspenze je- dopravována vs tupením otvorem L6 do množiny atomizérů 18 ,do kterých je také dodáván ztiačený vzduch-vštupríím Otvorem 20 pro vzduch. Mno-" žina plynových difuzerů 22 "spolu~á'výstupním koncem atomizé- " rů pomáhá smíchat, vstupující proud plynu 24 s uvedenou suspenzí,' v sprchové adsorpční oblasti1 26 krytu lO.líespotřebo- ' váná suspenze je recyklována systémem do něhož je zaváděna vypouštěcím otvorem 28.

Obrázek 2. je pohled vertikálním řezem na známý vertikální souproudý suchý skrubrs dolním tokem. Uvedený vertikální skrubr obsahuje kryt 30 se stropně připevněným plynovým dispergačním. zařízením J2 pro směšování spalin se suspenzí rozstřikovanou z atomizérů 21· - 4 -

Podstat,? νγnáleží

Vynález se týká suchého skrubru s nízkým tlakovým spádem. Cílem tohoto vynálezu je zlepšit technologii existujícího suchého skrubru snížením tlakových ztrát mezi vstup- v ním otvorem a zařízením distribujicím proud plynu a zároveň (_te. zlepšením kontaktu plyn/kapalina pomocí homogeního dispergování sorbentu do proudu plynu, výsledkem Čehož je. zvýšená účinnost odstraňování oxidu síry a dalších kontaminujících

vertikální sou- U; ýhoďřié.. provedení -vynálezu představuje I . ‘r .. . ’ v - ;·;'* *Λ- ‘áÚ * «>:>- W.p.-' U *'*·> *·».. /.-1- ' . w ! . ^ -.....«ια^^Ί «ν-ΑΒ4ητ\νι^

"dění plynu, a pro uchycení jedné nébo-íněkólika atomizérových sestav a k ním připojeného zásobního potrubí. . . . .

Uspořádání s nízkým poklesem tlaku mezi vstupní Částí a proudnicovitě tvarovanými soubory umožňuje stejnoměrné rozdělení proudu plynu ve sprchové sušicí komoře, což eliminuje potřebu méně účinného difuzéru (dochází k vysokému poklesu tlaku) viz obr.la stropních dispergaČních zařízení plynu, které jsou používány u známých provedení.

Jek již bylo uváděno, cílen vynálezu je poskytnout suchý skrubr s nízkým-poklesem tlaku a jednoduchým designem, masivní konstrukcí, -je jíž výroba je ekonomicky nenáročná. - 5 -

Vynález bude dále blíže popsán pomocí příkladů provedení vynálezu. Tyto příklady mají pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen formulací patentových nároků.

Stručný popis obrázků

; ::horizdntálnÍmrsuch;jfal!9krubV

Sas© ,, *- _·,μι _·· > λ :;„Λ r iV··1' .'../2 - ---¾ ~1 v >. P- vý-^ί,ΤΛ ifc.Vfi'-» !4fcW*-‘ •"1"*1 Ί >· · '' ,-¾.... · ^ t? t//' 7*'^ 7'^V ·“· \^v': ' , . .> ' ·; '. ' - .· ‘ · ' *-··· ; ., obr. 4 znázorňuje řezvedený rovinou 4-4 z obr. .5, "zobrazující, konstrukci proudnicovitě tvarovaného zařízení · > používaného podle vynálezu a již popsaného v patentovém spi-- su US 4/980 009; - & · · ................................. “ v obr. 5 znázorňuje Částečný perspektivní pohled,' s částečným řezem, na proudnicovitě tvarované zařízení. Příklady provedení vynálezu

Provedení podle vynálezu sestává z vertikálního su- - 6 - chého skrubru majícího kryt 40 ε vstupním otvorem 42 pro spaliny, které jsou vháněny do komory vymezené . uvedeným krytem 40.

Jedna nebo několik sestav dvou-tekutinových atomizé-rů, připevněných k proudnicovitě tvarovaným plochám 48, stejnoměrně rozstřikuje jemně atomizovaný alkalický roztok nebo suspenzi reagence do proudu horkých spalin, za účelem absorbování oxidů síry a/nebo dalších kontaminovaných .látek. Během několika vteřin dojde vlivem výpemého tepla spalin k odpaření kapaliny z kapiček suspenze,přičemž klesá teplota těch-v.j to spalin a dochází k„vysoušení produktu. Z obrázku.3 by mě-. . pýť^zřejméfViŽe‘ proudnicovitě tvarované plochy mohou :v'*:ri.:řp·"y· ··· být směrovány i dalšími směry, například ke stěně krytu 40» " nemusí.....ležet ;v/jedné .rovině jak jeto? íW); , ,& " % jf' l·^1 ,'ř ' ‘ V*!’ *" ,J- T τ.;4. ^ '^obrázkue 7móhon .b^tluflhořadfinv^ti

**. I* znázoměno : riá uvede- -*-'fřř rr: · ^Zpracovaný plyn proúdí^dál^^směrěm^dblů^^obtéká ύν'β-^ν^Γ'~"'; ‘ 'děné atomizéry.. Ze suché vypírací komoiy tento .zpracovaný plyn odtéká výstupem 41,- který je uspořádán do pravého úhlu ’1 v - vzhledem k sestupnému proudění spalin# Část rozstřikovaného .· v vysušeného produktu se shromažduje v zásobní násypce-£2 umís-v základně krytu 40 uvedeného skrubru a následně je odčerpá- v vána odpadním odtokem 46 do systému odstraňujícího popel z tohoto produktu. U některých provedení může být v prostoru uvedené komoiy mezi vstupním otvorem 42 a proudnicovitě tvarovanými soubory umístěna alespoň jedna lopatka 41 usměrňující tok spalin nebo jiné distribuční zařízení určené k přes- . děrování s rozdělení spalin. Výstup 44 může být opatřen dolů orientovaným vstupním otvorem 50, kudy vstupují zpracované spaliny z komory uvedeného skrubru do tohoto výstupu, ne- - 7 - 00 ^-í r\ i rp 0·^»-«’ 00 './ q•ť j]. 0·' "í*' YO Tl ϊΙΓ! pO ť*-áíi?j**. VΓΓ V t-Ί X” — kosti zásobní nssvpk.y 52. a nebo vstuDním otvorem o o i do iervrn jiným vhodným způsobem, který je v souladu s nízkým poklesem tlaku a ostatními výhodnými skutečnostmi podle vynálezu.

Protože je alkalický roztok nebo suspenze reagence homogeně dispergován do proudu plynu, lze dosáhnout nižších spodních rozstřikovecích teplot (nižších teplot blízkých teplotě nasycení), než je tomu u skrubrů známých v průmyslové praxi, Čímž dochází k rozšíření skupiny použitelných reagen- v cí a k zlepšení účinnosti odstraňování oxidů síry a dalších , '

v kontaminovaných látek.'* . ·· ·' · · '; >:'V Λ·^’ h*·. -. - -Vhc . ··

Obrázky 4 a 5 „odpovídají obrázkům 2 .a 3. patentového ^ 'i;·. %x- . $ od v ''v!' . '.η1!, y .-'M . >V P -v <r\4»:y*. i ii <.',?*' v>7 cxn^.l. rvt^v.-^ iyni třnihóiSi

'-ý rozvodné ,ípotrubi;fdopi*avuo%.'.i>vodu -.nebo'. jiný ;tsorbeiit- •:. δ ovací', komory ?aťomizěřu vnitrní válcovou části 62.Víííí:í^-:«“í~ .. >· : I ΪΤ..1 < VMM. t, w ^ :ώ ✓«‘.V·*·

Uvedené vnitřní .rozvodné potrubí 60 je pomocí rozpěr- ;._ ných vložek 64 udržováno v ·soustředné' poloze s vnejšímroz-vodným potrubím 63., které tvoří náběžnou hranu proudnicově " tvarované .sestavy.· .Atomizační plyn vstupuje vstupním otvorem· 82 do servisního napájecího bočníku 72, kterým proudí vzduch do válcové části 21, vymezené mezi vnitřním-rozvodným potrubím 60 a vnějším rozvodným potrubím 63,. Z. této válcové části .li potom proudí uvedený plyn do směšovací komory 65 atomizé-ru pres válcovou část 66, vymezenou mezi vnitřní válcovou částí 62 a vnější válcovou částí 84, do -níž vtéká vstupním prostorem 69., přičemž vnější válcová Část je přidržována pomocí středících' roz.pěrnýčh vložek 80 v dané poloze. Homogeni-zovaná směs uvedeného plynu, kapaliny a/nebo pevných částic c vystupují ze směšovací komory 65, atomizéru a následně i z jeho koncové hlavice 86 resp. z výstupních otvorů 76 trysky této koncové hlavice S6 atomizéru.

Vnější válcová Část 84 je připevněna k potrubí 63. pomocí víka ucpávky 79, kruhového těsnění 70 a matice víka c ucpávky JI,

Plyn krytý atomizérem vstupuje otvorem 73. v montážní desce 8]} do meziprostoru vymezeného částí vnějšího rozvodného potrubí 62 © proudnicovitě tvarovaným povrchem £6,, kte-

£1 vymezeného mezi vnější válcovou částí 84 a krytem £8i:tgoado-

1) Nízký pokles tlaku plynu ve vertikálním souproudém sestupném'suchém .skrubru, "kterého je dosaženo použitím .proudnicovitě tvarovaného aerodinamického krytu atomizéru a k němu připojeného zásobního potrubí a usměrněním a rovnoměrným rozdělením celkového proudu plynu v suché propírací komoře* 2) Možnost zvýšit účinnost odstraňování oxidů síry a ostatních kontaminovaných látek a použití širšího sortimentu reagencí v důsledku použití nižších teplot na výstupu plynu ( to je teplota nižší přiblížení ke stavu nasycení). 3) Nižší celkový tlakový spád, což vede k snižování provozních nákladů. Náklady v průběhu životnosti zařízení částkou 500 000 εζ 1 500 GGO dolarů ne 2,54 cm (vodního sloupce) tlakového spádu. Pro systém FGD této velikosti lze očekávat snížení tlakového spádu o 2,54 až 5,08 cm (vodního sloupce) nebo vyšší. 4. Jednoduchost designu, které bylo dosaženo elimina*-cí složitého zařízení rozdělujícího proud plynu, jakým je například difuzér nebo stropní dispergátor plynu používaný v současné době v průmyslové praxi,která má za následek snížení investičních nákladů. ;4 ·' ' · . · · · L- ' · t.

. ’".«*· *4 * I .j' T..\ ' ' . '· 1 -V·, ·„ , 'íf\. ' Mlit ** ·* v ->w ·, “V.-1· —

. ' ' j ť ‘ J * ?r . .''.-.I": : * ’ ' : H 5. Vynález je lépe přizpůsoben nepravidelnostem v teplotách jednotlivých vrstev spalin a v toků těchto .spalin v&

^důsledku. regulace proudu1 rozprášeného^ alkalického' roztoku, ·«;'.< y.7;; *^ι·ν4%«',. '' i v-aJíí·.i a&O». ,λ.1.·_ιλ.. .•n-r.fc1-.w.r,i'· «, , w.lf, ^ ^ .·»;««·. 2viř\fiVÍ^ onoT\av>n A.* Víλλαλ "ήίΛΛ'ί «ίΛιιι(1 «T^ aVi 4 ι/ hX-máL

'6. Použití účinnějších trýsek :s nižší kapacitou má - t&fi-mJň-* ' · ' '·:· ··.. · . ... .1 -U *.·; - šr-vit*·'· ·.·« . *.· . .i- i/v-W--W. v -‘.í*A1 .... * t. , . za· následek, ;r, žáh při zvýšené neborstejné kvalitě, rozprašování je zapotřebí méně energie ve srovnání s etomizéry obvyk-lécůouždvánýchisuóhych skrubrů. 7-· Neobsahuje žádné-vnitřní' pohyblivé' součástky. 8. Jednoduchá obsluha.

Vynález může být také využit u horizontálního provedení suchého ekrubru,typu popsaném; například v patentovém spisu US 4 452 765.

Claims

- 10- yp A τ E N T O V Í NAHO K Y

1. Souproudý suchý skrubr pro rozstřikování roztoku nebo suspenze obsahující kompozici pro zpracování plynu -ae- odplynu, vyznačený tím, že obsahuje kryt vymezující komoru opatřenou vstupním otvorem odplynu pro zavedení odplynu a výstupem zpracovaného plynu pro vypouštění zpracovaného plynu v z komory a alespoň jednou atomizérovou sestavou procházející napříč uvedenou komorou a v uvedeném krytu, přičemž teto atomi-/ zérová sestava zahrnuje proudnicově tvarovaný len mající nábě-.., 'hovou hranu s velkým poloměrem, která je orientována směrem .2t?> f k přiváděnému plynu vtékajícímu vstupním otvorem odplynu,· a od-~ '· tokovou hranu s 'malým poloměrem,uspořádanču^jpřoti uvedené ná-'

J'n ý '"“í ^í m V 2e "uvedená komoře’"je''ušptířádána vertikálně/‘při-'"'* *’* čemž uvedený vstupní otvor odplynu leží nad uvedeným výstupem -zpracovaného plynu.;ty^-^:-,P \ " ·-. - v. í?-l. v ·τ ·- v v-·« ^-‘·Ί y v ·χ *·*· · *·>
3. Souproudý suchý skrubr podle nároku 1, vy znače n ý t í m , že uvedený výstup zpracovaného plynu 'zahrnuje potrubí vybíhající pod určitým úhlem vzhledem k hlavní ose . uvedené komory. -4. Souproudý suchý skrubr podle nároku 3, vyznačený t í m , že uvedené výstupní potrubí vybíhá pod úhlem - 41 c c i

vzhlede k hlavní ose uvedené komory s má dolů oriento vaný vstupní otvor pro zavádění plynu z uvedené komory. vysušena suspenze
5- Souproudý suchý skrubr podle nároku 2, vyznačený t í m, že zahrnuje zásobní násypku připojenou k spodnímu konci uvedeného krytu, přičemž ve dně uvedené násypky je umístěn výstup pevného odpadu pro odvádění pevných Částic vysušené suspenze, které vypadávají z uvedeného plynu.. . Ιψη* * «v** * -V ’ί-. .A* j—· ·λ . ciVs-v-. . . ..-.dSř-V- Γ?τ*·;·$· · ·,"· ·.’ . : Ί ÝVa.“'Γ ' T; yáf·'.” . *' W;*··. .. V ^yjybdfeí'. ' '* :* .'i£6.·. ';i ..Souproudý suchý skrubr podle, nároku 1, v y z n a č· e..,- ;> ' · '· r>;···. - -r- · .. < * ··: v .’·.-£ 4 J?.-.¾6 obsahuje .alespoň ;jednu,.lo.patku..usměrňující

’'7· , Souproudý suchý skrubr podle nároku 1,vyznačený t í.m , že uvedená komora vybíhá horizontálně, přičemž '···'';*·* uvedený vstupní otvor odplynu leží přibližně v téže výšce .. ...jako-výs-tup--zpraco-vaného--plynu#-——L- — -------'·’·· -- - Zastupuje;