RU2359170C2 - Method of reducing emission of nitrogen oxides by power plants on natural or associated gas - Google Patents
Method of reducing emission of nitrogen oxides by power plants on natural or associated gas Download PDFInfo
- Publication number
- RU2359170C2 RU2359170C2 RU2007120167/06A RU2007120167A RU2359170C2 RU 2359170 C2 RU2359170 C2 RU 2359170C2 RU 2007120167/06 A RU2007120167/06 A RU 2007120167/06A RU 2007120167 A RU2007120167 A RU 2007120167A RU 2359170 C2 RU2359170 C2 RU 2359170C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- natural
- combustion
- gas
- associated gas
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области охраны атмосферного воздуха от промышленных выбросов, а именно к способам снижения выброса оксидов азота на тепловых электростанциях и энергоустановках, работающих на природном или попутном газе, и может быть использовано в промышленной энергетике.The invention relates to the field of protection of atmospheric air from industrial emissions, and in particular to methods for reducing the emission of nitrogen oxides in thermal power plants and power plants running on natural or associated gas, and can be used in industrial energy.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Оксиды азота относятся к основным загрязнителям атмосферы в индустриально развитых странах, оказывая вредное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. Участвуя в фотохимических реакциях с кислородом и углеводородами, оксиды азота генерируют другие высокотоксичные загрязнители. Кроме того, оксиды азота наряду с углекислым газом, метаном и фреонами входят в число основных парниковых газов, а также участвуют в циклах, приводящих к разрушению озонового слоя. Хотя основным источником антропогенной эмиссии оксидов азота является транспорт, в развитых странах на долю энергетики приходится до 30% их эмиссии. В общем объеме вредных выбросов крупных тепловых электростанций, работающих на природном газе, их доля достигает 20% (Ходаков Ю.С. "Оксиды азота и теплоэнергетика: проблемы и решения". - М.: ООО «ЭСТ-М», 2001, 432 с).Nitrogen oxides are among the main atmospheric pollutants in industrialized countries, with harmful effects on human health and the environment. Participating in photochemical reactions with oxygen and hydrocarbons, nitrogen oxides generate other highly toxic pollutants. In addition, nitrogen oxides, along with carbon dioxide, methane and freons, are among the main greenhouse gases and also participate in cycles leading to the destruction of the ozone layer. Although the main source of anthropogenic emissions of nitrogen oxides is transport, in developed countries the energy sector accounts for up to 30% of their emissions. Their share in the total amount of harmful emissions of large thermal power plants operating on natural gas reaches 20% (Y. Khodakov, “Nitrogen oxides and heat power engineering: problems and solutions.” - M .: EST-M LLC, 2001, 432 from).
При высоких температурах, развиваемых в энергетических установках, образуется в основном оксид азота NO, поскольку высшие оксиды азота в этих условиях термодинамически нестабильны. По современным представлениям при сгорании топлив оксид азота может образовываться по трем различным механизмам. Во-первых, при реакции присутствующего в зоне горения молекулярного азота с кислородом («термический» NO). Во вторых, за счет активации молекулярного азота в реакциях с углеводородными радикалами («быстрый» NO). В третьих, за счет присутствующих в топливе органических соединений азота («топливный» NO). Для электростанций и энергоустановок, работающих на природном газе, основным источником образования NO является термический механизм. При температуре горения топлива на тепловых электростанциях до 2200 К и остаточной концентрации кислорода выше 1% равновесная концентрация NO может превышать 2000 млн-1. При этом наибольшее влияние на уровень выбросов оксидов азота оказывает температура горения. Увеличение температуры с 1500°С до 2100°С приводит к десятикратному росту концентрации NO. Появляясь в заметных количествах лишь при температурах выше 1300°С, концентрация термического NO далее растет экспоненциально.At high temperatures developed in power plants, nitric oxide NO is formed mainly, since higher nitrogen oxides are thermodynamically unstable under these conditions. According to modern concepts, during the combustion of fuels, nitric oxide can be formed by three different mechanisms. Firstly, during the reaction of molecular nitrogen present in the combustion zone with oxygen (“thermal” NO). Secondly, due to the activation of molecular nitrogen in reactions with hydrocarbon radicals (“fast” NO). Thirdly, due to the organic nitrogen compounds present in the fuel (“fuel” NO). For power plants and power plants operating on natural gas, the main source of NO formation is the thermal mechanism. When the temperature of burning fuel in thermal power up to 2200 K and the residual oxygen concentration above 1% of the equilibrium concentration of NO can exceed 2000 million -1. In this case, the combustion temperature has the greatest influence on the level of nitrogen oxide emissions. An increase in temperature from 1500 ° C to 2100 ° C leads to a tenfold increase in the concentration of NO. Appearing in appreciable quantities only at temperatures above 1300 ° C, the concentration of thermal NO further increases exponentially.
Без применения специальных мер подавления образования оксидов азота их уровень в выбросах энергетических котельных агрегатов при сжигании природного газа с расходом более 35 тыс. м3/ч достигает 1500 мг/м3. В настоящее время наиболее распространенными методами снижения содержания оксидов азота в отходящих дымовых газах являются высокотемпературное некаталитическое восстановление с добавлением аммиака или его производных или селективное каталитическое восстановление NO аммиаком. Более экономичным путем снижения содержания NO является модификация сжигания топлива, причем целью большинства таких модификаций является минимизация температуры горения (Друскин Л.И. "Эффективное использование природного газа в промышленных установках", Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1992).Without the use of special measures to suppress the formation of nitrogen oxides, their level in the emissions of energy boiler units during the combustion of natural gas with a flow rate of more than 35 thousand m 3 / h reaches 1,500 mg / m 3 . Currently, the most common methods for reducing the content of nitrogen oxides in flue gases are high-temperature non-catalytic reduction with the addition of ammonia or its derivatives or selective catalytic reduction of NO with ammonia. A more economical way to reduce the NO content is to modify the combustion of fuel, and the goal of most of these modifications is to minimize the temperature of combustion (Druskin LI "Effective use of natural gas in industrial plants", Handbook. - M .: Energoatomizdat, 1992).
Известен ряд способов снижения выброса NO на тепловых электростанциях путем снижения температуры горения природного газа рециркуляцией в зону горения топочной камеры негорючего газа (дымовых газов). При степени рециркуляции дымовых газов 20% удается снизить выход оксидов азота примерно в два раза, а при степени рециркуляции 30% - в три раза. Считается, что по условиям устойчивого горения рециркуляцию продуктов сгорания следует ограничивать величиной от 20% до 30%. При этом снижение коэффициента полезного действия установки составляет всего от 0,02% до 0,03% на 1% рециркулирующих газов (Сигал И.Я. "Защита воздушного бассейна при сжигании топлива". - Л.: Недра, 1977, 295 с.).There are a number of ways to reduce the emission of NO in thermal power plants by lowering the combustion temperature of natural gas by recirculation into the combustion zone of the combustion chamber of non-combustible gas (flue gases). With a degree of recirculation of flue gases of 20%, it is possible to reduce the yield of nitrogen oxides by about half, and with a degree of recirculation of 30%, by three times. It is believed that under conditions of sustainable combustion, the recirculation of combustion products should be limited to between 20% and 30%. Moreover, the reduction in the efficiency of the installation is only from 0.02% to 0.03% per 1% of recirculating gases (Sigal I.Ya. “Protection of the air pool during fuel combustion.” - L .: Nedra, 1977, 295 pp. )
Однако известный способ требует крупных капитальных затрат на переоборудование топочных агрегатов и значительного расхода энергии на рециркуляцию большого объема дымовых газов.However, the known method requires large capital costs for the conversion of furnace units and a significant energy consumption for the recirculation of a large volume of flue gases.
Известен способ снижения образования NO при горении путем разбавления горючих газов инертными или нереакционноспособными газами, например, специально добавляемым аргоном (Samaniegro J.-M., Labegorre В., Egolfopoulos F.N., Ditaranto M., Sautet J.-C, Charon О. "27-th Symposium (International) on Combustion", Combustion Institute, 1998, p.1385-1395). Показано, что выход NO очень сильно падает с разбавлением горючих газов аргоном, причем особенно быстрое снижение выхода NO наблюдается при концентрациях аргона в поступающем в горелки газе менее 50 об.%. При введении в подаваемый на сжигание газ аргона в концентрации 40 об.% концентрация NO в продуктах сгорания уменьшается с 480A known method of reducing NO formation during combustion by diluting flammable gases with inert or non-reactive gases, for example, specially added argon (Samaniegro J.-M., Labegorre B., Egolfopoulos FN, Ditaranto M., Sautet J.-C, Charon O. " 27th Symposium (International) on Combustion ", Combustion Institute, 1998, p. 1385-1395). It was shown that the yield of NO decreases very strongly with the dilution of combustible gases with argon, and a particularly rapid decrease in the yield of NO is observed at argon concentrations in the gas entering the burner of less than 50 vol.%. When argon is introduced into the gas supplied for combustion at a concentration of 40 vol.%, The concentration of NO in the combustion products decreases from 480
млн-1 до примерно 100 млн-1 или почти на 80%. -1 million to about 100 million -1 or almost 80%.
Однако известный способ экономически неприемлем из-за высокой стоимости инертных газов и не содержащих кислород нереакционно-способных газов, таких как азот.However, the known method is economically unacceptable due to the high cost of inert gases and oxygen-free non-reactive gases such as nitrogen.
Другим известным способом снижения выбросов NO на энергоустановках является введение в отходящие продукты сгорания метанола и/или перекиси водорода при температуре от 430°С до 830°С для окисления оксида азота до диоксида азота с последующим улавливанием диоксида азота в скруббере (Zamansky V.M., Но L., Maly P.M. et al, "Oxidation of NO to NO2 by hydrogen peroxide and its mixture with methanol in natural gas and coal combustion gases", Combust. Sci. Technol. 1996. Vol.120. P.255). Однако из-за необходимости поставки на энергоустановки большого объема этих дорогостоящих химических продуктов указанный способ не получил распространения.Another known way to reduce NO emissions in power plants is to introduce methanol and / or hydrogen peroxide into the waste products of combustion at a temperature of from 430 ° C to 830 ° C for the oxidation of nitric oxide to nitrogen dioxide, followed by trapping of nitrogen dioxide in a scrubber (Zamansky VM, But L ., Maly PM et al, "Oxidation of NO to NO 2 by hydrogen peroxide and its mixture with methanol in natural gas and coal combustion gases", Combust. Sci. Technol. 1996. Vol.120. P.255). However, due to the need to supply large volumes of these expensive chemical products to power plants, this method is not widespread.
Наиболее близким является способ снижения выброса оксидов азота на тепловых электростанциях и энергоустановках, работающих на природном или попутном газе, путем рециркуляции в зону горения топочной камеры негорючих продуктов сгорания - дымовых газов. Дымовые газы из хвостовой части топочной камеры в количестве, равном 30% от объема воздуха, поступающего на горение, охлаждают до температуры 300°С и рециркуляционным дымососом подмешивают в дутьевой воздух или подают в факел горения через шлицы в поду топки или шлицы под горелками. При этом максимальная температура факела снижается почти на 200°С, а образование оксида азота снижается в два или три раза (Друскин Л.И. "Эффективное использование природного газа в промышленных установках", Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1992) или (Сигал И.Я. "Защита воздушного бассейна при сжигании топлива". - Л.: Недра, 1977. 295 с.).The closest is a way to reduce the emission of nitrogen oxides in thermal power plants and power plants operating on natural or associated gas by recirculation into the combustion zone of the combustion chamber of non-combustible combustion products - flue gases. Flue gases from the tail of the combustion chamber in an amount equal to 30% of the volume of air supplied to the combustion are cooled to a temperature of 300 ° C and mixed with blower exhaust air or fed into the combustion torch through slots in the furnace hearth or slots under the burners. In this case, the maximum flame temperature decreases by almost 200 ° C, and the formation of nitric oxide is reduced by two or three times (Druskin LI "Effective use of natural gas in industrial plants", Handbook. - M .: Energoatomizdat, 1992) or ( Seagal I.Ya. “Protection of the air basin during fuel combustion.” - L .: Nedra, 1977.295 s.).
Однако способ требует крупных капитальных затрат на переоборудование топочных агрегатов и значительного расхода энергии на рециркуляцию большого объема дымовых газов.However, the method requires large capital costs for the conversion of the furnace units and a significant energy consumption for the recirculation of a large volume of flue gases.
Известно также получение метанола окислением воздухом сжатого и нагретого природного газа при начальной температуре до 500°С, давлении до 10 МПа и содержании кислорода не более 8 об.% с последующим охлаждением реакционной смеси и выделением метанола из охлажденной газожидкостной смеси (RU 2162460, С1, С07С 31/04, 27.01.2000). Получаемый метанол-сырец может использоваться в качестве экологически чистого (не содержащего серу и другие вредные примеси) жидкого резервного топлива для тепловых электростанций и энергоустановок, заменяющего нефтяное резервное топливо, например, мазут.It is also known that methanol is obtained by oxidizing air with compressed and heated natural gas at an initial temperature of up to 500 ° C, pressure up to 10 MPa and an oxygen content of not more than 8 vol.%, Followed by cooling of the reaction mixture and the separation of methanol from a cooled gas-liquid mixture (RU 2162460, C1, С07С 31/04, 01/27/2000). The resulting crude methanol can be used as an environmentally friendly (not containing sulfur and other harmful impurities) liquid reserve fuel for thermal power plants and power plants, replacing oil reserve fuel, for example, fuel oil.
Однако при этом не решается задача снижения выброса оксидов азота на тепловых электростанциях и энергоустановках.However, this does not solve the problem of reducing the emission of nitrogen oxides in thermal power plants and power plants.
Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей настоящего изобретения является разработка способа снижения выброса оксидов азота тепловыми электростанциями и энергоустановками, работающими на природном или попутном газе, путем снижения температуры горения за счет частичного окисления природного или попутного газа, при котором предварительно сжатый до давления не ниже 3 МПа и нагретый до температуры не ниже 300°С природный или попутный газ частично окисляют воздухом при содержании кислорода от 2% до 8 об.% по отношению к исходному природному или попутному газу и затем подают частично окисленный и содержащий негорючий газ - азот воздуха природный или попутный газ в зону горения.The objective of the present invention is to develop a method for reducing the emission of nitrogen oxides by thermal power plants and power plants operating on natural or associated gas by lowering the combustion temperature due to the partial oxidation of natural or associated gas, in which it is pre-compressed to a pressure of at least 3 MPa and not heated to a temperature below 300 ° C, the natural or associated gas is partially oxidized with air at an oxygen content of 2% to 8% by volume relative to the source natural or associated gas and then fed Stična oxidized and comprising an incombustible gas - air, nitrogen or natural gas passing into the combustion zone.
Поставленная задача решается тем, что предварительно сжатый до давления не ниже 3 МПа и нагретый до температуру не ниже 300°С природный или попутный газ частично окисляют воздухом при содержании кислорода от 2% до 8 об.% по отношению к исходному природному или попутному газу и затем подают частично окисленный и содержащий негорючий газ - азот воздуха природный или попутный газ в зону горения.The problem is solved in that pre-compressed to a pressure of at least 3 MPa and heated to a temperature of at least 300 ° C, the natural or associated gas is partially oxidized with air at an oxygen content of 2% to 8% by volume relative to the source natural or associated gas and then partially oxidized and containing non-combustible gas - air nitrogen, natural or associated gas is supplied to the combustion zone.
Дополнительные отличия предложенного способа заключаются в том, что природный или попутный газ предпочтительно сжимают до давления от 5 МПа до 8 МПа, нагревают до температуры от 420°С до 450°С и окисляют воздухом в одном или нескольких последовательных реакторах при содержании кислорода от 2% до 4 об.% по отношению к исходному природному или попутному газу до содержания в нем азота воздуха от 20% до 35 об.%.Additional differences of the proposed method are that natural or associated gas is preferably compressed to a pressure of 5 MPa to 8 MPa, heated to a temperature of 420 ° C to 450 ° C and oxidized with air in one or more successive reactors with an oxygen content of 2% up to 4 vol.% in relation to the source of natural or associated gas to an air nitrogen content of 20% to 35 vol.%.
Дополнительное отличие состоит также в том, что перед сжиганием из частично окисленного природного или попутного газа выделяют жидкие продукты окисления (оксидат), содержащий, в основном, метанол и воду, а также небольшое количество формальдегида и этанола, и вводят их в отходящие продукты сгорания при температуре не менее 430°С с последующим улавливанием образующегося диоксида азота.An additional difference also lies in the fact that prior to combustion, liquid oxidation products (oxidate) containing mainly methanol and water, as well as a small amount of formaldehyde and ethanol are isolated from partially oxidized natural or associated gas and introduced into the exhaust products during a temperature of at least 430 ° C followed by trapping of the resulting nitrogen dioxide.
Предлагаемый способ является более эффективным и экономичным по сравнению с прототипом и другими известными способами и не требует поставки на электростанцию дополнительных химических продуктов, что ведет к снижению затрат на сокращение выброса оксидов азота. Кроме того, может быть сокращена потребность в завозе резервного жидкого топлива за счет использования в качестве резервного топлива выделяемого из жидкого оксидата метанола-сырца.The proposed method is more efficient and economical in comparison with the prototype and other known methods and does not require the supply of additional chemical products to the power plant, which leads to lower costs for reducing the emission of nitrogen oxides. In addition, the need for the importation of reserve liquid fuel can be reduced due to the use of raw methanol extracted from liquid oxidate as a reserve fuel.
Краткий перечень чертежейBrief List of Drawings
В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется конкретными примерами его выполнения и прилагаемым чертежом, на котором отображена расчетная зависимость конечной температуры и концентрации NO в продуктах адиабатического горения стехиометрической смеси с воздухом предварительно частично окисленного воздухом природного газа от концентрации в нем негорючего газа - азота, введенного за счет частичного окисления.The invention is further illustrated by specific examples of its implementation and the accompanying drawing, which shows the calculated dependence of the final temperature and the concentration of NO in the adiabatic combustion products of a stoichiometric mixture with air of previously partially oxidized air of natural gas on the concentration in it of a non-combustible gas - nitrogen introduced by partial oxidation.
Лучший вариант осуществления изобретенияThe best embodiment of the invention
Результаты исследований, проведенных при разработке данного способа, приведены в таблицах 1 и 2 и на чертеже. На чертеже и в таблице 1 представлен термодинамический расчет влияния азота воздуха, вводимого в природный газ при его частичном окислении по предложенному способу, на температуру горения и равновесную концентрацию оксида азота. Однако такой адиабатический расчет температуры и состава продуктов сгорания газо-воздушной смеси не учитывает тепловые потери, поэтому дает завышенные значения конечной температуры, и соответственно, завышенные значения концентрации NO по сравнению с реальными горелочными устройствами. Тем не менее, тенденция снижения по мере разбавления горючего газа азотом концентрации NO, являющегося основным оксидом азота в дымовых газах, достаточно отчетлива. Для стехиометрической смеси, согласно расчетам, введение при частичном окислении природного газа 30% азота приводит к снижению концентрации NO примерно на 20%, а 60% азота - к снижению концентрации NO более чем на 50%.The results of studies conducted during the development of this method are shown in tables 1 and 2 and in the drawing. The drawing and table 1 shows the thermodynamic calculation of the effect of nitrogen in the air introduced into natural gas during its partial oxidation by the proposed method on the combustion temperature and the equilibrium concentration of nitric oxide. However, such an adiabatic calculation of the temperature and composition of the products of combustion of a gas-air mixture does not take into account heat losses, therefore, it gives overestimated values of the final temperature, and accordingly, overestimated values of the concentration of NO in comparison with real burner devices. Nevertheless, the tendency of a decrease in the concentration of NO, which is the main nitric oxide in flue gases, as the combustible gas is diluted with nitrogen, is quite distinct. For a stoichiometric mixture, according to calculations, the introduction of 30% nitrogen during partial oxidation of natural gas leads to a decrease in the NO concentration by about 20%, and 60% of nitrogen leads to a decrease in the NO concentration by more than 50%.
В реальных энергоустановках температура горения примерно на 200°С ниже адиабатической температуры горения. Проведенный для более близкого соответствия реальной температуре расчет температуры и продуктов сгорания смеси природного газа с 50%-ной добавкой диоксида углерода дан в таблице 2. При этом расчетная температура продуктов сгорания снизилась примерно на 175°С.In real power plants, the combustion temperature is approximately 200 ° C lower than the adiabatic combustion temperature. Calculation of the temperature and products of combustion of a mixture of natural gas with a 50% addition of carbon dioxide, carried out for closer correspondence to real temperature, is given in Table 2. Moreover, the calculated temperature of the products of combustion decreased by about 175 ° C.
А при частичном окислении такой смеси воздухом до достижения концентрации азота в подаваемом на сжигание газе 30% относительно суммарной концентрации в нем СН4+N2 концентрация NO снизилась с более реального значения 990 млн-1 до примерно 550 млн-1, т.е. почти на 50%. При окислении воздухом до достижения концентрации азота в подаваемом на сжигание газе 56% относительно суммарной концентрации в нем СН4+N2, концентрация NO снизилась до ~190 млн-1, т.е. на 80% или в пять раз. Таким образом, разбавление горючего газа азотом путем его частичного окисления дает возможность существенно снизить выброс NO. Данные таблицы 2 могут быть использованы для расчета снижения выброса оксида азота путем частичного окисления природного или попутного газа воздухом.A partial oxidation with air, such mixture to achieve therein CH nitrogen concentration in the combustion gas supplied to 30% relative to the total concentration of 4 + N 2 concentration of NO decreased with a real value -1 990 million to about 550 million -1, i.e. almost 50%. In the oxidation with air to achieve a nitrogen concentration in the combustion gas supplied to 56% relative to the total concentration therein CH 4 + N 2, NO concentration decreased to ~ 190 million -1, i.e. 80% or five times. Thus, dilution of a combustible gas with nitrogen by its partial oxidation makes it possible to significantly reduce the emission of NO. The data in table 2 can be used to calculate the reduction of nitric oxide emissions by partial oxidation of natural or associated gas by air.
Примеры различных вариантов осуществления предложенного способа представлены в таблице 3.Examples of various embodiments of the proposed method are presented in table 3.
Пример 1Example 1
Исходный попутный газ с расходом 14000 м3/ч сжимают компрессором до давления 5,0 МПа, нагревают до температуры 420°С и окисляют в реакторе подачей 5300 м3/ч воздуха при содержании кислорода 8 об.% по отношению к исходному попутному газу, а образовавшийся газ, содержащий 25 об.% азота, без выделения метанола-сырца подают в горелку топочной камеры. При этом достигается снижение температуры горения на 78°С, что приводит к снижению концентрации NO в дымовых газах до 670 млн-1 или к снижению выброса оксида азота на 32 об.%.The source gas at a rate of 14,000 m 3 / h is compressed by compressor to a pressure of 5.0 MPa, heated to a temperature of 420 ° C and oxidized in the reactor by supplying 5300 m 3 / h of air with an oxygen content of 8 vol.% With respect to the source gas. and the resulting gas containing 25% vol. nitrogen, without the allocation of raw methanol is fed into the burner of the combustion chamber. This achieves reduction in combustion temperature to 78 ° C, resulting in reduced NO concentration in the flue gas to 670 million -1 or to reduce emissions of nitrogen oxide at 32 vol.%.
Пример 2Example 2
Исходный природный газ с расходом 40234 м3/ч сжимают компрессором до давления 8,0 МПа, нагревают до температуры 450°С и окисляют в трех последовательно установленных реакторах суммарной подачей 11862 м3/ч воздуха при содержании кислорода в каждом из реакторов 2,0 об.% по отношению к исходному природному газу, а образовавшийся газ, содержащий 20,6 об.% азота, после выделения 2780 кг/ч жидких продуктов окисления, подают в горелку топочной камеры. При этом достигается снижение температуры горения на 62°С, что приводит к снижению концентрации NO в дымовых газах до 728 млн-1 или к снижению выброса оксида азота на 26 об.%.The source natural gas with a flow rate of 40,234 m 3 / h is compressed by a compressor to a pressure of 8.0 MPa, heated to a temperature of 450 ° C and oxidized in three reactors installed in series with a total supply of 11862 m 3 / h of air with an oxygen content of 2.0 in each of the reactors vol.% with respect to the source of natural gas, and the resulting gas containing 20.6 vol.% nitrogen, after separation of 2780 kg / h of liquid oxidation products, is fed to the burner of the combustion chamber. This achieves reduction in combustion temperature to 62 ° C, resulting in reduced NO concentration in the flue gas to 728 million -1 or to reduce emissions of nitrogen oxide at 26 vol.%.
Пример 3Example 3
Исходный природный газ с расходом 7330 м3/ч сжимают компрессором до давления 7,0 МПа, нагревают до температуры 450°С и окисляют в трех последовательно установленных реакторах суммарной подачей 4048 м3/ч воздуха при содержании кислорода в каждом из реакторов 3,9 об.% по отношению к исходному природному газу, а образовавшийся газ, после выделения 496 кг/ч жидких продуктов окисления подают в горелку топочной камеры. При этом достигается снижение температуры горения на 114°С, что приводит к снижению концентрации NO в дымовых газах до 552 млн-1 или к снижению выброса оксида азота на 44 об.%.The source natural gas with a flow rate of 7330 m 3 / h is compressed by a compressor to a pressure of 7.0 MPa, heated to a temperature of 450 ° C and oxidized in three reactors installed in series with a total supply of 4048 m 3 / h of air with an oxygen content of 3.9 in each of the reactors vol.% in relation to the source of natural gas, and the resulting gas, after separation of 496 kg / h of liquid oxidation products is fed into the burner of the combustion chamber. This achieves reduction in combustion temperature to 114 ° C, which leads to lower NO concentrations in flue gas to 552 million -1 or to reduce emissions of nitrogen oxide at 44 vol.%.
Пример 4Example 4
Исходный природный газ с расходом 7330 м3/ч сжимают компрессором до давления 7,0 МПа, нагревают до температуры 450°С и окисляют в трех последовательно установленных реакторах суммарной подачей 4048 м3/ч воздуха при содержании кислорода в каждом из реакторов 3,9 об.% по отношению к исходному природному газу, а образовавшийся газ после выделения 496 кг/ч жидких продуктов окисления (оксидата) подают в горелку топочной камеры, и 125 кг/ч выделенного жидкого оксидата, содержащего, в основном, метанол и воду, для дополнительного снижения выброса оксида азота вводят в отходящие продукты сгорания при температуре 490°С с последующим улавливанием образующегося диоксида азота. При этом достигается общее снижение концентрации NO в дымовых газах до 110 млн-1 или снижению выброса оксида азота на 89 об.%, т.е. в почти в 10 раз.The source natural gas with a flow rate of 7330 m 3 / h is compressed by a compressor to a pressure of 7.0 MPa, heated to a temperature of 450 ° C and oxidized in three reactors installed in series with a total supply of 4048 m 3 / h of air with an oxygen content of 3.9 in each of the reactors vol.% with respect to the source of natural gas, and the resulting gas after the separation of 496 kg / h of liquid oxidation products (oxidate) is fed into the burner of the combustion chamber, and 125 kg / h of the separated liquid oxidate, containing mainly methanol and water, for further reducing azo oxide emissions and introduced into the waste combustion gases at a temperature of 490 ° C followed by trapping of the resulting nitrogen dioxide. This achieves reduction in total NO concentrations in flue gas to 110 million -1 or reduce emissions of nitrogen oxide at 89 vol.%, I.e. almost 10 times.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007120167/06A RU2359170C2 (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Method of reducing emission of nitrogen oxides by power plants on natural or associated gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007120167/06A RU2359170C2 (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Method of reducing emission of nitrogen oxides by power plants on natural or associated gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007120167A RU2007120167A (en) | 2009-03-27 |
| RU2359170C2 true RU2359170C2 (en) | 2009-06-20 |
Family
ID=40542227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007120167/06A RU2359170C2 (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Method of reducing emission of nitrogen oxides by power plants on natural or associated gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2359170C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2794914C1 (en) * | 2022-07-21 | 2023-04-25 | Сергей Витальевич Перетятков | Method of obtaining thermal energy |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5002483A (en) * | 1985-12-20 | 1991-03-26 | Bernard Becker | Multi-stage combustion chamber for combustion of nitrogen-containing gas with reduced NOx emissions, and method for its operation |
| EP0463218A1 (en) * | 1990-06-29 | 1992-01-02 | Joachim Dr.-Ing. Wünning | Method and device for combustion of fuel in a combustion chamber |
| RU2049086C1 (en) * | 1992-02-21 | 1995-11-27 | Научно-производственное предприятие "Технопром" | Process for preparing methanol |
-
2005
- 2005-02-22 RU RU2007120167/06A patent/RU2359170C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5002483A (en) * | 1985-12-20 | 1991-03-26 | Bernard Becker | Multi-stage combustion chamber for combustion of nitrogen-containing gas with reduced NOx emissions, and method for its operation |
| EP0463218A1 (en) * | 1990-06-29 | 1992-01-02 | Joachim Dr.-Ing. Wünning | Method and device for combustion of fuel in a combustion chamber |
| RU2049086C1 (en) * | 1992-02-21 | 1995-11-27 | Научно-производственное предприятие "Технопром" | Process for preparing methanol |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2794914C1 (en) * | 2022-07-21 | 2023-04-25 | Сергей Витальевич Перетятков | Method of obtaining thermal energy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007120167A (en) | 2009-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | MILD oxy-combustion of gaseous fuels in a laboratory-scale furnace | |
| ES2360421T3 (en) | REDUCTION OF CO AND NOX IN THE COMBUSTION GAS OF THE REGENERATOR. | |
| JP2020112280A (en) | Boiler device and thermal power generation facility capable of co-firing ammonia | |
| Zhu et al. | Experimental investigation of NOx emissions during pulverized char combustion in oxygen-enriched air preheated with a circulating fluidized bed | |
| US8425870B2 (en) | Reduction of CO and NOx in full burn regenerator flue gas | |
| CN101381628A (en) | Coal gasification method using oxygen-rich air, CO2 flue gas and steam as gasifying agents | |
| RU2708603C1 (en) | Thermochemical regeneration by means of fuel addition | |
| US10465905B2 (en) | Energy saving combustion device for burning refractory hazardous gas and method for operating the same | |
| RU2359170C2 (en) | Method of reducing emission of nitrogen oxides by power plants on natural or associated gas | |
| JPWO2007122678A1 (en) | Method and apparatus for processing gas containing nitrous oxide | |
| WO2023234428A1 (en) | Ammonia combustion furnace | |
| US7473095B2 (en) | NOx emissions reduction process and apparatus | |
| Sigal et al. | Methods to reduce NOx formation during gas combustion in boilers | |
| WO2006091120A1 (en) | Method for reducing a nitrogen oxide emitted by power plans using a natural or associated gas | |
| JP2009074730A (en) | Combustion method and device for emulsion fuel | |
| RU2209369C2 (en) | Method for combusting liquid fuel | |
| CN221505022U (en) | Temperature-controlled regenerative thermal oxidizer | |
| Volchyn et al. | EFFECT OF CATALYTIC FUEL ADDITIVE ON THE EFFICIENCY OF A GAS STEAM BOILER | |
| El-Adawy et al. | Ammonia-Fueled Gas Turbines Towards Affordable And Clean Energy Production: A Review | |
| RU2619658C1 (en) | Method of efficient fuel combustion and device for its implementation | |
| RU2296267C2 (en) | Method and device for burning hydrocarbon fuel | |
| CN119642205A (en) | Integrated waste liquid and waste gas treatment system and method | |
| Sigal et al. | The influence of moisture in air on the working efficiency of boilers in the industrial and municipal energy sectors | |
| JPS5844281B2 (en) | Nenshiyouhouhou | |
| Chen et al. | Effects of Hydrogen Peroxide on Methane Premixed Flames |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120223 |