LV15496B - MIST APPARATUS FOR FLUE GAS CLEANING - Google Patents
MIST APPARATUS FOR FLUE GAS CLEANING Download PDFInfo
- Publication number
- LV15496B LV15496B LVP-19-23 LV15496B LV 15496 B LV15496 B LV 15496B LV 15496 B LV15496 B LV 15496B
- Authority
- LV
- Latvia
- Prior art keywords
- flue gas
- mist
- mist apparatus
- pulp
- diameter
- Prior art date
Links
Abstract
Izgudrojums attiecas uz enerģētikas nozari, konkrēti uz dūmgāzu attīrīšanu no siltumenerģijas ražošanas katliem vienģimenes mājās. Izgudrojums ir dūmgāzu attīrīšanas aparāts, kas ir raksturīgs ar to, ka aparātā vienlaikus tiek organizēta miglas zona (8) un pilienu tiešā kontakta zona (9). Savukārt pateicoties nostādināšanas tvertnei (11), tiek panākta iespēja veikt miglas aparātā iesmidzinātā ūdens recirkulāciju. Izgudrotais dūmgāzu attīrīšanas aparāts nodrošina cieto daļiņu attīrīšanas efektivitātes paaugstināšanu no mājsaimniecībās uzstādītiem cietā kurināmā katliem. Izgudrotais aparāts papildus dūmgāzu attīrīšanai nodrošina siltumenerģijas atgūšanu no dūmgāzēm, paaugstinot katla energoefektivitāti.The invention relates to the energy sector, specifically for flue gas purification from heat energy production for boilers in single-family homes. The invention is flue gas purification apparatus characterized in that the device simultaneously organizes a fog zone (8) and droplet direct contact area (9). On the other hand thanks to the settling tank (11), it is possible achieved the possibility of spraying the fog in the apparatus water recirculation. Invented flue gas purification the device provides cleaning of solid particles increasing the efficiency of households for installed solid fuel boilers. Invented the device provides additional flue gas purification recovery of thermal energy from flue gases by increasing boiler energy efficiency.
Description
IZGUDROJUMA APRAKSTSDESCRIPTION OF THE INVENTION
[001] Izgudrojums attiecas uz mājsaimniecības un enerģētikas nozari, konkrēti uz aparātiem, kas var tikt izmantots dūmgāzu attīrīšanai siltumenerģijas ražošanas katliem vienģimenes mājās.The invention relates to the household and energy sector, in particular to apparatus which can be used for flue gas cleaning of heat production boilers in single-family homes.
Zināmais tehnikas līmenisPrior art
[002] Katlu kurtuvēs dedzina cieto kurināmo, kura sastāvā ir pelni. Degšanas procesā daļa pelnu lido ar dūmgāzēm, bet daļa - tiek aizvākta izdedžu veidā. Ar dūmgāzēm lidojošās cietās daļiņas satur ne tikai pelnus, bet arī kvēpus. Dūmgāzu attīrīšanai, lai mazinātu gaisa baseina piesārņojumu no cietām daļiņām no sadedzināšanas iekārtām ar jaudu no 10 kW līdz 50 kW (vienģimenes mājās) lieto dažādus tehnoloģiskos risinājumus.[002] Solid fuel containing ash is burned in boiler furnaces. During the combustion process, part of the ash flies with flue gases, but part - is removed in the form of slag. Particulate matter flowing with flue gases contains not only ash but also soot. Various technological solutions are used for flue gas cleaning to reduce air pollution from solid particles from combustion plants with a capacity of 10 kW to 50 kW (single-family homes).
[003] Lai samazinātu fosilo kurināmo izmantošanu enerģētikā un veicinātu atjaunojamo energoresursu (AER) izmantošanu, uzsvars tiek likts uz biomasas izmantošanu kā kurināmo dažādās degšanas iekārtās, kur visplašāk izmantotie biomasas kurināmā veidi ir malka, šķelda, kokskaidu briketes un granulas. Tas ir drošs veids siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšanai atmosfērā, tomēr aktualizē jautājumu par paaugstinātu cieto daļiņu daudzuma izvadīšanu apkārtējā vidē.In order to reduce the use of fossil fuels in energy and to promote the use of renewable energy sources (RES), emphasis is placed on the use of biomass as a fuel in various combustion plants, where the most widely used biomass fuels are firewood, wood chips, wood chip briquettes and pellets. This is a safe way to reduce greenhouse gas emissions into the atmosphere, but it raises the issue of increased emissions of particulate matter into the environment.
[004] Eiropas Savienības 2009. gadā atjaunojusi ekodizaina direktīvu, kas nosaka iespēju regulēt izmantotā kurināmā kvalitāti, kā arī degšanas iekārtu energoefektivitāti un radīto emisiju daudzumu. Šī direktīva attiecas uz visām enerģiju ražojošām un patērējošām iekārtām, tai skaitā arī degšanas iekārtām, kas tiek izmantotas apkures un siltā ūdens nodrošināšanai [1].[004] In 2009, the European Union renewed the Ecodesign Directive, which provides for the possibility to regulate the quality of the fuel used, as well as the energy efficiency and emissions of combustion plants. This Directive applies to all installations for the production and consumption of energy, including combustion installations used for heating and hot water [1].
[005] Biomasas izmantošana siltumenerģijas ieguvei tiek uzskatīta par CO2 neitrālu, kas nozīmē to, ka tās degšanas procesa laikā radītās CO2 emisijas ir līdzvērtīgas augā dzīves laikā uzkrātajām emisijām, neradot papildu ietekmi uz vidi. Taču pierādījies, ka koksnes ķīmiskās enerģijas pārveide siltumenerģijā rada citas gāzveida un cieto daļiņu emisijas, kas var būtiski ietekmēt vidi un cilvēka veselību [2]. Vairāk nekā 95 % no cieto daļiņu emisijām Latvijā rodas no individuālās apkures iekārtām mājsaimniecībās. Savukārt individuālai apkurei 80 % gadījumos tiek izmantota koksne. Tāpēc izriet, ka lielāko daļu atmosfēras piesārņojuma ar cietajām daļiņām Latvijā rada atjaunojamā energoresursa biomasas izmantošana [3].The use of biomass for heat production is considered to be CO2 neutral, which means that the CO2 emissions generated during its combustion process are equivalent to the lifetime emissions of the plant without any additional impact on the environment. However, the conversion of wood's chemical energy into heat has been shown to produce other gaseous and particulate emissions that can have a significant impact on the environment and human health [2]. More than 95% of particulate matter emissions in Latvia come from individual heating equipment in households. In 80% of cases, wood is used for individual heating. Therefore, it follows that most of the atmospheric pollution with particulate matter in Latvia is caused by the use of biomass from renewable energy sources [3].
[006] Cieto daļiņu piesārņojuma problēma ir aktuāla globālā mērogā. Pasaules Veselības organizācija ir izstrādājusi vadlīnijas radītajām cieto daļiņu, ozona, slāpekļa dioksīda un sēra dioksīda emisijām, kas balstītas uz ekspertu veikto zinātnisko pētījumu laikā iegūto datu izvērtējumu un ir piemērojamas jebkurai valstij. Cieto daļiņu emisijām noteiktas robežvērtības PM2,5 un PM10 izmēra daļiņām. Vidējais gada rādītājs PM2,5 nosaka, ka emisijām jābūt 10 μg/m3, bet PM10 nevajadzētu pārsniegt 20 μg/m3. Vidējais diennakts emisiju daudzums PM2,5 ir līdz 25 μg/m3, bet PM10 - 50 μg/m3 [4].[006] The problem of particulate pollution is relevant on a global scale. The World Health Organization has developed guidelines for emissions of particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide, based on the evaluation of expert scientific data and applicable to any country. Particulate emission limit values have been set for PM2.5 and PM10 size particles. The annual average PM2.5 states that emissions should be 10 μg / m 3 , while PM10 should not exceed 20 μg / m 3 . The average daily emissions of PM2.5 are up to 25 μg / m 3 and PM10 is 50 μg / m 3 [4].
[007] Savukārt Latvijā papildus noteikti gaisa kvalitātes normatīvi PM10 un PM2,5 daļiņām, kuros norādīti dienas un gada robežlielumi (μg/m3), kas nerada negatīvu ietekmi uz cilvēka veselību. PM10 diennakts robežlielums ir 50 μg/m3, kuru atļauts pārsniegt 35 reizes kalendārajā gadā. Kalendārajā gadā noteiktais robežlielums ir 40 μg/m3 [5]. Savukārt PM2,5 piesārņojuma robežvērtības nosaka, izmantojot vidējo ekspozīcijas koncentrācijas mērķlieluma aprēķinu par iepriekšējiem trim gadiem. Pēc tam no tā izveido aprēķinu un plānu emisiju samazinājumam konkrētā laika posmā. Piemēram, ekspozīcijas kontroles mērķlielums, kas jāsasniedz līdz 2020. gada 1. janvārim, ir 20 μg/m3 kalendārajā gadā, taču cilvēka veselības aizsardzībai vēlamie PM lielumi ir no 12 līdz 17 μg/m3 [5].[007] In Latvia, on the other hand, air quality standards for PM10 and PM2.5 particles have been additionally set, which indicate daily and annual limit values (μg / m 3 ), which do not cause a negative impact on human health. The daily limit value for PM10 is 50 μg / m 3 , which may be exceeded 35 times a calendar year. The limit value is set at 40 μg / m 3 per calendar year [5]. In turn, PM2.5 pollution limit values are determined using the calculation of the average exposure concentration target for the previous three years. It then establishes a calculation and plan for reducing emissions over a period of time. For example, the exposure control target to be reached by 1 January 2020 is 20 μg / m 3 per calendar year, but the preferred PM values for the protection of human health are between 12 and 17 μg / m 3 [5].
[008] Cieto daļiņu emisijas ir pieaugoša problēma visā pasaulē arī tādēļ, ka pētījumos ir pierādīta saikne starp elpceļu, asinsvadu un sirds saslimšanu gadījumu pieaugumu, ja cilvēks ilgstoši ir pakļauts cieto daļiņu ietekmei. Galvenais cieto daļiņu avots ir mājsaimniecību sektors, kurā pamatā izmanto mazas jaudas cietā biokurināmā degšanas iekārtas. Šīm iekārtām šobrīd esošās emisiju samazināšanas tehnoloģijas ir:Particulate matter emissions are a growing problem worldwide also because studies have shown a link between an increase in respiratory, vascular and cardiac disease when a person is exposed to particulate matter over a long period of time. The main source of particulate matter is the household sector, which mainly uses low-capacity solid biofuel combustion plants. The current abatement technologies for these installations are:
• auduma filtri [6];• fabric filters [6];
• katalītiskie filtri [7];• catalytic filters [7];
• mazas jaudas elektrofiltri [8];• low power electrostatic precipitators [8];
• cauruļu siltummaiņi [9].• tube heat exchangers [9].
[009] Katram no šiem tehnoloģiskajiem risinājumiem ir priekšrocības un trūkumi. Auduma filtri uzrāda augstu efektivitāti, bet to uzstādīšana izraisa būtisku aerodinamiskās pretestības palielināšanos skurstenī. Lai risinātu šo problēmu, tiek uzstādīti dūmgāzu nosūcēji, kuru izmantošana saistās ar elektroenerģijas patēriņa pieaugumu. Papildus periodiski ir nepieciešams arī veikt auduma filtru nomaiņu.[009] Each of these technological solutions has advantages and disadvantages. Fabric filters show high efficiency, but their installation causes a significant increase in aerodynamic resistance in the chimney. To solve this problem, flue gas hoods are being installed, the use of which is associated with an increase in electricity consumption. In addition, it is necessary to periodically replace the fabric filters.
[010] Katalītiskie filtri ir jūtīgi pret dūmgāzu gāzveida komponenšu iedarbību uz katalītiskajām virsmām. Rezultātā samazinās katalītisko filtru cieto daļiņu uztveršanas efektivitāte. Katalītiskās virsmas ir dārgas un jūtīgas pret dažādiem piemaisījumiem dūmgāzēs. Tādēļ tos lieto tikai specifisku tehnoloģisko gāzu attīrīšanai.Catalytic filters are sensitive to the action of gaseous components in the flue gas on catalytic surfaces. As a result, the particulate capture efficiency of the catalytic filters decreases. Catalytic surfaces are expensive and sensitive to various impurities in the flue gas. Therefore, they are used only for the purification of specific process gases.
[011] Mazas jaudas elektrofiltru darbības princips ir balstīts uz eklektiskā lādiņa iedarbību uz cietām daļiņām. Elektrofiltru izmantošana raksturīga ar augstu elektroenerģijas patēriņu filtra darbināšanai un aerodinamiskās pretestības pārvarēšanai, kas rada augstas izmantošanas izmaksas.[011] The principle of operation of low power electrostatic precipitators is based on the effect of eclectic charge on solid particles. The use of electrostatic precipitators is characterized by high power consumption for filter operation and overcoming aerodynamic drag, which results in high operating costs.
[012] Maza izmēra cauruļu siltummaiņu cieto daļiņu uztveršanas efektivitāte ir cieši saistīta ar tehnoloģisko apkopi. Cieto daļiņu nosēdumi būtiski ietekmē siltuma un masas apmaiņas procesus un dūmgāzu attīrīšanas efektivitāti. Ir svarīgi regulāri veikt iekārtas apkopi, lai nepieļautu savākto cieto daļiņu akumulēšanos uz cauruļu siltummaiņu sienām.[012] The particle capture efficiency of small tube heat exchangers is closely related to maintenance. Particulate matter has a significant impact on heat and mass transfer processes and flue gas cleaning efficiency. It is important to carry out regular maintenance of the appliance to prevent the accumulation of collected particles on the walls of the pipe heat exchangers.
Izgudrojuma mērķis un būtībaPurpose and essence of the invention
[013] Izgudrojuma mērķis ir nodrošināt jaunu dūmgāzu attīrīšanas aparāta risinājumu mazas jaudas biomasas sadedzināšanas iekārtām (10-50 kW), samazinot cieto daļiņu emisiju koncentrāciju līdz 10-20 μg/m3 un samazinot kurināmā patēriņu, palielinot kopējo siltumenerģijas ražošanas iekārtas energoefektivitāti salīdzinājumā ar zināmajiem risinājumiem.The aim of the invention is to provide a new flue gas cleaning apparatus solution for low-capacity biomass combustion plants (10-50 kW), reducing the concentration of particulate emissions to 10-20 μg / m 3 and reducing fuel consumption by increasing the overall energy efficiency of a heat production plant compared to known solutions.
[014] Izgudrojuma galvenā ideja ir izveidot miglas aparātu dūmgāzu attīrīšanai, kuram ir divas priekšrocības:[014] The main idea of the invention is to create a mist apparatus for flue gas cleaning, which has two advantages:
• samazinās ne tikai cieto daļiņu (PM10, PM2.5) koncentrācija dūmgāzē, bet arī gāzveida videi kaitīgās emisijas, kas veidojas degšanas procesā;• not only the concentration of particulate matter (PM10, PM2.5) in the flue gas is reduced, but also the gaseous emissions harmful to the environment, which are formed during the combustion process;
• vienlaikus tiek atgūts kurināmā siltums.• At the same time, the heat of the fuel is recovered.
[015] Izgudrojums ietver miglas aparātu mazas jaudas degšanas iekārtām, kas nodrošina dūmgāzu attīrīšanu, izmantojot maza diametra šķidruma pilienus jeb miglas efektu (pilienu diametri<1 mm). Miglas aparāts veic dūmgāzu attīrīšanu trīs siltuma un masas apmaiņas procesu zonās, kur viena ir smalku pilienu aizkars (miglas zona). Miglu rada ūdens smidzināšanas sprausla (2), kas uzstādīta aparāta korpusa (1) augšējā daļā (1. zīm.).The invention comprises a mist apparatus for low-power combustion plants which provides flue gas cleaning using small-diameter liquid droplets or a mist effect (droplet diameters <1 mm). The mist device cleans the flue gases in three zones of heat and mass transfer processes, where one is a curtain of fine droplets (mist zone). The mist is generated by the water spray nozzle (2) mounted on the upper part of the appliance housing (1) (Fig. 1).
[016] Efektīvai miglas aparāta darbībai, nozīmīgas ir arī citas sistēmā ietvertās iekārtas: siltummaiņi, kontūri, pulpas tvertne. Visas minētās iekārtas kopā veido vienotu sistēmu, kuru iespējams integrēt individuālajā siltumapgādē.[016] Other equipment included in the system are also important for efficient operation of the mist apparatus: heat exchangers, circuits, pulp tank. Together, these devices form a single system that can be integrated into individual heat supply.
[017] Izgudrojums paskaidrots ar šādiem zīmējumiem:The invention is illustrated by the following drawings:
1. zīm. Miglas aparāta principiālā shēma, kas ietver korpusu (1), smidzināšanas sprauslas (2), dūmgāzu ievadu (3) un izvadu (4), pulpas piltuvi (5), ūdens pievadcauruli (6) un separatoru (7).Fig. 1 Schematic diagram of a mist apparatus comprising a housing (1), a spray nozzle (2), a flue gas inlet (3) and an outlet (4), a pulp funnel (5), a water supply pipe (6) and a separator (7).
2. zīm. Miglas aparāts ar separatoru (7) no metālisko skaidu slāņa: korpuss (1), smidzināšanas sprauslas (2), dūmgāzu ievads (3) un izvads (4), pulpas piltuve (5) un ūdens pievadcaurule (6).Fig. 2 Mist apparatus with separator (7) made of metal chip layer: housing (1), spray nozzles (2), flue gas inlet (3) and outlet (4), pulp hopper (5) and water supply pipe (6).
3. zīm. Miglas aparāts ar smidzināšanas sprauslām (2), kuras nodrošina izsmidzināto pilienu diametru mazāku par 1 mm, turklāt izsmidzināšanas konusa apakšējās pamata plaknes diametru vienādu ar miglas aparāta korpusa iekšējo diametru: korpuss (1), dūmgāzu ievads (3) un izvads (4), pulpas piltuve (5), ūdens pievadcaurule (6) un separators (7).Fig. 3 Nebulizer with spray nozzles (2) providing a spray droplet diameter of less than 1 mm and a diameter of the lower base plane of the spray cone equal to the inside diameter of the nebulizer housing: housing (1), flue gas inlet (3) and outlet (4), pulp hopper (5), water supply pipe (6) and separator (7).
4. zīm. Miglas aparāts ar miglas zonu (8) un pilienu tiešā kontakta zonu (9): korpuss (1), smidzināšanas sprausla (2), dūmgāzu ievads (3) un izvads (4), pulpas piltuve (5), ūdens pievadcaurule (6) un separators (7).Fig. 4. Mist apparatus with mist zone (8) and drip direct contact zone (9): housing (1), spray nozzle (2), flue gas inlet (3) and outlet (4), pulp hopper (5), water supply pipe (6) and separator (7).
5. zīm. Miglas aparāts ar cauruļvadu (10), kas savieno ar nostādināšanas tvertni (11): korpuss (1), smidzināšanas sprausla (2), dūmgāzu ievads (3) un izvads (4), pulpas piltuve (5), ūdens pievadcaurule (6), separators (7), miglas zona (8) un pilienu tiešā kontakta zona (9), pulpas caurule (12) un noslēgvārsts (13).Fig. 5 Mist apparatus with a pipe (10) connecting to the settling tank (11): housing (1), spray nozzle (2), flue gas inlet (3) and outlet (4), pulp hopper (5), water supply pipe (6) , separator (7), mist zone (8) and drip direct contact zone (9), pulp tube (12) and shut - off valve (13).
6. zīm. Miglas aparāts ar savienoto nostādināšanas tvertni (11) un ūdens pievadcaurulei (6), izmantojot papildu cauruli (14): korpuss (1), smidzināšanas sprausla (2), dūmgāzu ievads (3) un izvads (4), pulpas piltuve (5), separators (7), miglas zona (8) un pilienu tiešā kontakta zona (9), cauruļvads (10), nostādināšanas tvertne (11), pulpas caurule (12), noslēgvārsts (13) un sūknis (15).Fig. 6. Mist apparatus with connected settling tank (11) and water supply pipe (6) via additional pipe (14): housing (1), spray nozzle (2), flue gas inlet (3) and outlet (4), pulp hopper (5) , separator (7), mist zone (8) and drip direct contact zone (9), pipeline (10), settling tank (11), pulp tube (12), shut - off valve (13) and pump (15).
7. zīm. Miglas aparāts ar ūdens plūsmas dzesētāju (16) uz papildu cauruli (14): korpuss (1), smidzināšanas sprausla (2), dūmgāzu ievads (3) un izvads (4), pulpas piltuve (5), separators (7), miglas zona (8) un pilienu tiešā kontakta zona (9), cauruļvads (10), nostādināšanas tvertne (11), pulpas caurule (12), noslēgvārsts (13), sūknis (15), dzesējoša siltumnesēja ievads (17) un izvads (18).Fig. 7 Mist apparatus with water flow cooler (16) for additional pipe (14): housing (1), spray nozzle (2), flue gas inlet (3) and outlet (4), pulp hopper (5), separator (7), mist zone (8) and drip direct contact zone (9), pipe (10), settling tank (11), pulp pipe (12), shut-off valve (13), pump (15), coolant inlet (17) and outlet (18) ).
Izgudrojuma realizācijas piemēriExamples of implementation of the invention
[018] Izgudrojuma galvenais lietojuma veids ir saistīts ar dūmgāzu attīrīšanu no cietām daļiņām. Miglas aparātu uzstāda pēc katla. Ienākot miglas aparātā, dūmgāzes attīra no cietām daļiņām, pateicoties iesmidzinātam ūdenim. Papildus notiek dūmgāzu dzesēšana, kā rezultātā iegūst papildu siltumu. Attīrītas un atdzesētas dūmgāzes caur miglas aparāta izvadu nonāk apkures sistēmas dūmvadā.[018] The main application of the invention relates to the purification of flue gases from solid particles. The fog device is installed after the boiler. Upon entering the fog device, the flue gases are cleaned of solid particles thanks to the injected water. In addition, flue gas cooling takes place, resulting in additional heat. Purified and cooled flue gases enter the heating system flue through the mist outlet.
[019] Izgudrojums ir izstrādāts un pārbaudīts laboratorijas vidē. Eksperimentu laikā tika izmantotas trīs dažāda izmēra ūdens iesmidzināšanas sprauslas pie dažādām iesmidzināmā ūdens temperatūrām un plūsmām. Izmantotie temperatūru režīmi: +20oC, +30oC, +40oC. lesmidzināmā ūdens plūsmas: 50 l/stundā, 100 1/ stundā, 150 l/stundā, 200 l/stundā un 250 1/stundā. Iesmidzināmā ūdens plūsma tika kontrolēta ar spiedienu uz sprauslu. Savukārt no spiediena ir atkarīgi iesmidzināmā ūdens pilienu diametri. Rezultātos galvenā uzmanība vērsta uz atgūtā (no dūmgāzēm noņemtā) siltuma daudzumu un cieto daļiņu koncentrācijas izmaiņām. Eksperimentu laikā katls darbojās ar nemainīgu jaudu 20 kW, tā lietderības koeficients ir 86,8 %. Eksperimentālie rezultāti liecina par to, ka ar izgudroto tehnoloģiju ir iespējams panākt katlu efektivitātes paaugstināšanu vismaz par 11 %, kā arī cieto daļiņu koncentrācijas samazinājumu vismaz par 80 %.[019] The invention has been developed and tested in a laboratory environment. During the experiments, three different sized water injection nozzles were used at different injection water temperatures and flows. Temperature modes used: +20 o C, +30 o C, +40 o C. spray water flows: 50 l / h, 100 l / h, 150 l / h, 200 l / h and 250 1 / h. The injection water flow was controlled by the pressure on the nozzle. In turn, the droplet diameters of the injected water depend on the pressure. The results focus on the amount of heat recovered (removed from the flue gases) and changes in particulate matter concentrations. During the experiments, the boiler operated at a constant power of 20 kW, its efficiency is 86.8%. Experimental results show that with the invented technology it is possible to increase the efficiency of boilers by at least 11%, as well as to reduce the concentration of particulate matter by at least 80%.
[020] 1. piemērs. Miglas aparāts (1. zīm.) ir uzstādīts aiz cietā kurināmā katla un ietver korpusu (1), smidzināšanas sprauslu (2), dūmgāzu ievadu (3) un izvadu (4), pulpas piltuvi (5), ūdens pievadcauruli (6) un separatoru (7). Miglas aparāta apakšējā cilindriskajā daļā ir izvietots dūmgāzu ievads (2), pie kura tiek pievienots katla dūmvads. Tas atrodas virs pulpas piltuves (5), kas izvietota miglas aparāta apakšējā daļā un kalpo pulpas savākšanai pēc izsmidzinātā ūdens kontaktēšanās ar cietajām daļiņām. Dūmgāzes, nonākot korpusā (1), ceļas uz miglas aparāta augšējo daļu, kur atrodas separators (7) un dūmgāzu izvads (4). Zem miglas aparāta separatora ir izvietotas ūdens pievadcaurules (6). Pievadcaurules nodrošina ieņemtas ūdens ievadīšanu miglas aparātā. Pievadcaurules galā atrodas sprausla (2), kura izsmidzina ūdeni miglas aparātā.[020] Example 1. The mist apparatus (Fig. 1) is mounted behind the solid fuel boiler and includes a housing (1), a spray nozzle (2), a flue gas inlet (3) and an outlet (4), a pulp funnel (5), a water supply pipe (6) and separator (7). In the lower cylindrical part of the mist apparatus there is a flue gas inlet (2), to which the boiler flue is connected. It is located above the pulp hopper (5) located in the lower part of the mist apparatus and serves to collect the pulp after the spray water has come into contact with the solid particles. Upon entering the housing (1), the flue gases rise to the upper part of the mist apparatus, where the separator (7) and the flue gas outlet (4) are located. Water supply pipes (6) are located under the mist separator. The supply pipes ensure the intake of ingested water into the mist device. At the end of the supply pipe there is a nozzle (2) which sprays water into the mist apparatus.
[021] 2. piemērs. Miglas aparāts saskaņa ar 1. piemēru, bet atšķiras ar to, ka separators (7) ir veidots no vienmērīgi viegli sablīvēta metālisko skaidu slāņa (2. zīm.). Separators nodrošina ūdens pilienu atdalīšanu no aizejošas dūmgāzu plūsmas un aizturēšanu miglas aparāta korpusā (1).[021] Example 2. The mist apparatus according to Example 1, but differs in that the separator (7) is made of a uniformly lightly compacted layer of metal chips (Fig. 2). The separator separates the water droplets from the flue gas flow and traps them in the fog housing (1).
[022] 3. piemērs. Miglas aparāts saskaņā ar 1. un 2. piemēru, bet atšķiras ar to, ka ūdens pievadcaurules (6) galā atrodas sprausla (2) ar atveres diametru, kas nodrošina to, ka izsmidzināto pilienu diametrs ir mazāks par 1 mm, jo ūdens ir vienmērīgi izsmidzināts starp miglas aparāta korpusu (1) smalku pilienu veidā (3. zīm.). Pilieni izveido smidzināšanas konusu, kura pamata plaknes diametrs ir vienāds ar miglas aparāta korpusa (1) iekšējo diametru, lai nodrošinātu, ka visas cietās daļiņas, kas atrodas dūmgāzu plūsmā, nonāktu saskarē ar miglas sīkajiem pilieniem.[022] Example 3. Mist apparatus according to Examples 1 and 2, but characterized in that a nozzle (2) with an orifice diameter is located at the end of the water supply pipe (6), which ensures that the diameter of the sprayed droplets is less than 1 mm, because the water is evenly distributed. sprayed between the sprayer housing (1) in the form of fine droplets (Fig. 3). The droplets form a spray cone with a base plane diameter equal to the inside diameter of the mist housing (1) to ensure that all particulates in the flue gas stream come into contact with the small droplets of mist.
[023] 4. piemērs. Miglas aparāts ir analoģisks 1., 2. un 3. piemēram, bet atšķiras ar to, ka miglas aparāta korpusā (1) veidojas miglas zona (8) un pilienu tiešā kontakta zona (9) (4. zīm.). Katrā no šīm zonām norisinās masas un siltuma pārneses procesi, kuru rezultātā notiek dūmgāžu dzesēšana, iesmidzināta ūdens uzsildīšana, kā arī cieto daļiņu uztveršana ar ūdens pilieniem un atdalīšanu no dūmgāzēm. Atkarībā no izmantotās sprauslas veida, iesmidzinātā ūdens temperatūras un plūsmas ir iespējams regulēt miglas (8) un pilienu tiešā kontakta zonu (9) augstums, nodrošinot efektīvu siltuma noņemšanu no dūmgāzēm un cieto daļiņas koncentrācijas samazinājumu. Eksperimentālie rezultāti liecina par to, ka, izmantojot izgudrojumu, ir iespējams paaugstināt katla efektivitāti par 11%, kā arī samazināt cieto daļiņu koncentrāciju vismaz par 80 %.[023] Example 4. The mist apparatus is analogous to Examples 1, 2 and 3, but differs in that a mist zone (8) and a droplet direct contact zone (9) are formed in the mist apparatus housing (1) (Fig. 4). In each of these zones, mass and heat transfer processes take place, which result in the cooling of the flue gases, the heating of the injected water, as well as the capture of solid particles by water droplets and separation from the flue gases. Depending on the type of nozzle used, the temperature and flow of the injected water, it is possible to adjust the height of the spray (8) and drip direct contact zones (9), ensuring efficient heat removal from the flue gases and reduction of particulate matter concentration. Experimental results show that by using the invention it is possible to increase the efficiency of the boiler by 11%, as well as to reduce the concentration of particulate matter by at least 80%.
[024] 5. piemērs. Miglas aparāts ir analoģisks 1.-4. piemēram, bet atšķiras ar to, ka miglas aparāta pulpas piltuvē (5) savāktais iesmidzinātais ūdens ir izvadīts uz nostādināšanas tvertni (11), izmantojot cauruļvadu (10) (5. zīm.). Papildus apakšējā daļā uzstādīta pulpas caurule (12) un noslēgvārsts (13) periodiskai nostādināšanas tvertnes (11) iztukšošanai.[024] Example 5. The fog apparatus is analogous to Figures 1-4. for example, but differs in that the injected water collected in the pulp hopper (5) of the mist apparatus is discharged to the settling tank (11) via a pipe (10) (Fig. 5). In addition, a pulp tube (12) and a shut-off valve (13) are installed in the lower part for periodic emptying of the settling tank (11).
[025] 6. piemērs. Miglas aparāts ir analoģisks 1.-5. piemēram, bet atšķiras ar to, ka nostādināšanas tvertnē (11) notiek no dūmgāzēm savākto cieto daļiņu atdalīšana no iesmidzinātā ūdens. Cietās daļiņas akumulējas nostādināšanas tvertnes (11) apakšējā daļā. Nostādināšanas tvertne ir savienota ar ūdens pievadcauruli (6) ar papildu cauruli (14), izmantojot ūdens cirkulācijas sūkni (15), kas nodrošina iespēju veikt iesmidzinātā ūdens recirkulāciju (6. zīm.). Šādā veidā tiek minimizēts ūdens patēriņš izgudrojuma izmantošanas laikā.[025] Example 6. The fog apparatus is analogous to Figures 1-5. for example, but differs in that the particulate matter collected in the flue gas is separated from the injected water in the settling tank (11). Particles accumulate in the lower part of the settling tank (11). The settling tank is connected to the water supply pipe (6) by an additional pipe (14) using a water circulation pump (15), which allows recirculation of the injected water (Fig. 6). In this way, water consumption during the use of the invention is minimized.
[026] 7. piemērs. Miglas aparāts ir analoģisks 1.-6. piemēram, bet atšķiras ar to, ka uz miglas aparāta papildu caurules (14) ir uzstādīts ūdens plūsmas dzesētājs (16) (7. zīm.). Plūsmas dzesētājs ir aprīkots ar dzesējoša siltumnesēja ievadu (17) un izvadu (18). Noņemto siltumu var izmantot mājsaimniecības apkures vai karstā ūdens sagatavošanas vajadzībām.[026] Example 7. The fog apparatus is analogous to Figures 1-6. for example, but differs in that a water flow cooler (16) is mounted on the additional pipe (14) of the mist apparatus (Fig. 7). The flow cooler is equipped with a coolant inlet (17) and an outlet (18). The removed heat can be used for domestic heating or hot water.
[027] Izgudrojums var tikt lietots arī ventilācijas sistēmās. Mājsaimniecībās, birojos un rūpnieciskos objektos, kur ir organizēta mākslīga ventilācija, ir iespēja samazināt cieto daļiņu daudzumu no telpu nosūces un telpu pieplūdes gaisa plūsmām, uzstādot izgudrojumu ventilācijas šahtās. Īpaša vajadzība pēc izgudrojuma ir objektiem, kur dažādu procesu rezultātā rodas putekļi. Paaugstinātais putekļu daudzums telpās un vienlaikus ventilācijas sistēmas ir uzņēmumos, kuri saistīti ar beramiem pulveriem un sauso materiālu fasēšanu, kokapstrādes uzņēmumos un citos objektos.[027] The invention can also be used in ventilation systems. In households, offices and industrial facilities where artificial ventilation is organized, it is possible to reduce the amount of particulate matter from the room exhaust and room supply air flows by installing the invention in ventilation shafts. There is a special need for the invention in objects where dust is generated as a result of various processes. The increased amount of dust in the premises and at the same time the ventilation systems are in the companies related to bulk powders and packaging of dry materials, in the wood processing companies and other objects.
Izmantotie informācijas avotiUsed information sources
1. Eiropas Parlaments un Padome, “Eiropas Parlamenta Un Padomes Direktīva1. European Parliament and Council, 'Directive of the European Parliament and of the Council
2009/125/EK,” Eir. Parlam. Un Padomes Direktīva 2009/125/EK, pp. 10-35, 2009.2009/125 / EC, ”Eir. Parliament. And Council Directive 2009/125 / EC, pp. 10-35, 2009.
2. C. Schmidl et al., “Particulate and gaseous emissions from manually and automatically fired small scale combustion systems,” Atmos. Environ., vol. 45, no. 39, pp. 7443-7454, 2011.2. C. Schmidl et al., “Particulate and gaseous emissions from manually and automatically fired small scale combustion systems,” Atmos. Environ., Vol. 45, no. 39, p. 7443-7454, 2011.
3. M. Gedrovičs, “Sustainable use of wood resources in individual heating in Latvia,” 2016.3. M. Gedrovičs, “Sustainable use of wood resources in individual heating in Latvia,” 2016.
4. World health organization Media centre, “WHO | Ambient (outdoor) air quality and health,” WHO, 2016.4. World Health Organization Media Center, “WHO | Ambient (outdoor) air quality and health, ”WHO, 2016.
5. Latvijas Republikas Ministru kabinets, “Noteikumi par gaisa kvalitāti.” [Online]. Available: https://likumi.lv/doc.php?id=200712. [Accessed: 21-Mar-2018].5. The Cabinet of Ministers of the Republic of Latvia, “Regulations on Air Quality.” [Online]. Available: https://likumi.lv/doc.php?id=200712. [Accessed: 21-Mar-2018].
6. J. D. Herner et al., “Effect of advanced aftertreatment for PM and NOx reduction on heavy-duty diesel engine ultrafine particle emissions,” Environ. Sci. Technol., vol. 45, no. 6, pp. 2413-2419, 2011.6. J. D. Herner et al., “Effect of advanced aftertreatment for PM and NOx reduction on heavy-duty diesel engine ultrafine particle emissions,” Environ. Sci. Technol., Vol. 45, no. 6, p. 2413-2419, 2011.
7. A. Hukkanen, T. Kaivosoja, O. Sippula, K. Nuutinen, J. Jokiniemi, and J. Tissari, “Reduction of gaseous and particulate emissions from small-scale wood combustion with a catalytic combustor,” Atmos. Environ., vol. 50, pp. 16-23, 2012.7. A. Hukkanen, T. Kaivosoja, O. Sippula, K. Nuutinen, J. Jokiniemi, and J. Tissari, “Reduction of gaseous and particulate emissions from small-scale wood combustion with a catalytic combustor,” Atmos. Environ., Vol. 50, p. 16-23, 2012.
8. N. Karvosenoja, Z. Klimont, A. Tohka, and M. Johansson, “Cost-effective reduction of fine primary particulate matter emissions in Finland,” Environ. Res. Lett., vol. 2, no. 4, p. 044002, 2007.8. N. Karvosenoja, Z. Klimont, A. Tohka, and M. Johansson, “Cost-effective reduction of fine primary particulate matter emissions in Finland,” Environ. Res. Lett., Vol. 2, no. 4, p. 044002, 2007.
9. A. Messerer, V. Schmatloch, U. Poschl, and R. Niessner, “Combined particle emission reduction and heat recovery from combustion exhaust-A novel approach for small wood-fired appliances,” Biomass and Bioenergy, vol. 31, no. 7, pp. 512521, 2007.9. A. Messerer, V. Schmatloch, U. Poschl, and R. Niessner, “Combined particle emission reduction and heat recovery from combustion exhaust — A novel approach for small wood-fired appliances,” Biomass and Bioenergy, vol. 31, no. 7, p. 512521, 2007.
Claims (7)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LV15496B true LV15496B (en) | 2020-12-20 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3887056B1 (en) | Cyclonic chiller-separator for coffee roasters | |
| CN104226479B (en) | The high-efficient wet-type electric precipitation purifier and method of a kind of wet-method desulfurized fume | |
| CN109603539A (en) | A kind of industrial flue gas high temperature desulfurization, denitrification and dust removal system and its treatment method | |
| CN202401267U (en) | System for utilizing flue gas waste heat of setting machine and conducting wet type electrostatic process on flue gas of setting machine | |
| CN212188526U (en) | Flue gas treatment system after sludge treatment | |
| CN204569462U (en) | Neat stress recirculation type desulfurization wastewater spraying treatment unit | |
| Ozgen | Methods for particulate matter emission reduction from pellet boilers | |
| CN105987376B (en) | A kind of fuel clean combustion and the combustion apparatus of purification discharge | |
| CN102679380A (en) | Methods and systems for removing pollutants from fluid stream | |
| US5676715A (en) | Key advanced linear kinetic absorber system particulate arresting device | |
| CN204573999U (en) | The combustion apparatus of fuel clean combustion and emission abatement | |
| US4539916A (en) | Apparatus for cleaning flue gases and other gases | |
| CN207591515U (en) | Suitable for the flue gas processing device of civil heating stove | |
| LV15496B (en) | MIST APPARATUS FOR FLUE GAS CLEANING | |
| CN211435565U (en) | Device and system for removing white smoke and ultrafine smoke in cooperation with flue gas | |
| CN211435702U (en) | Multi-pollutant integrated removing system of circulating fluidized bed boiler | |
| CN220878379U (en) | Alkali recovery boiler flue gas treatment system in paper industry | |
| Priedniece et al. | Sprayed water flowrate, temperature and drop size effects on small capacity flue gas condenser’s performance | |
| CN209490656U (en) | It is a kind of to disappear white device for fire coal tail gas desulphurization denitration dedusting | |
| CN205796946U (en) | Coal-fired flue-gas wet type desulfurizing denitration and the combined integrated gasifying device of dedusting | |
| Priedniece et al. | Laboratory research of the flue gas condenser–fog unit | |
| CN214141671U (en) | Two segmentation desulfurization effluent disposal systems | |
| CN208516990U (en) | High-temperature flue gas heated waste water multi-stage, efficient evaporator | |
| Jayadi et al. | Chimney filter model wet scrubber to reduce air pollutant emissions on the incinerator | |
| CN210267297U (en) | Flue gas treatment device |