HUP0102311A2 - Process for the production of SO2 sorbent and its use for desulfurization of combustion products - Google Patents
Process for the production of SO2 sorbent and its use for desulfurization of combustion products Download PDFInfo
- Publication number
- HUP0102311A2 HUP0102311A2 HU0102311A HUP0102311A HUP0102311A2 HU P0102311 A2 HUP0102311 A2 HU P0102311A2 HU 0102311 A HU0102311 A HU 0102311A HU P0102311 A HUP0102311 A HU P0102311A HU P0102311 A2 HUP0102311 A2 HU P0102311A2
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- solid fuel
- particles
- steam generator
- limestone
- desulfurization
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Description
//
Eljárás SO2 szorbens előállítására és annak égéstermékekProcess for producing SO 2 sorbent and its combustion products
KÉNMENTESÍTÉSÉHEZ TÖRTÉNŐ FELHASZNÁLÁSÁRAFOR USE IN DESULPURIFICATION
A találmány tárgya eljárás SO2 szorbens előállítására és annak égéstermékek kénmentesítéséhez történő felhasználására. A találmány szerinti eljárás elsősorban fosszilis tüzelőanyagok elégetésekor keletkező gázok kénmentesítésére szolgál.The invention relates to a process for producing SO 2 sorbent and its use for the desulfurization of combustion products. The process according to the invention is primarily used for the desulfurization of gases generated during the combustion of fossil fuels.
A kén a szénben két formában van jelen: szerves és szervetlen formában. A szervetlen vegyület, a pirít (FeS2) diszkrét szemcsék formájában van jelen a tüzelőanyagban, és a teljes kénmennyiségnek tipikusan a 20-50%-át adja. A porlasztóit tüzelőanyagot használó gőzfejlesztő berendezésekhez kapcsolódó őrlési és osztályozási műveletek során, melyekhez porlasztó berendezéseket használnak, a pirites kén jelentős részét eltávolítják a szénből. Bizonyos mennyiségű szervetlen kén azonban visszamarad a leülepedett hamuban, valamint az elporlasztott tüzelőanyagot használó gőzfejlesztő berendezést szilárd formában elhagyó szállóhamuban.Sulfur is present in coal in two forms: organic and inorganic. The inorganic compound, pyrite (FeS 2 ), is present in the fuel as discrete particles and typically accounts for 20-50% of the total sulfur. During the grinding and classification operations associated with pulverized fuel steam generators, which use pulverized equipment, a significant portion of the pyritic sulfur is removed from the coal. However, some inorganic sulfur remains in the bottom ash and in the fly ash that leaves the pulverized fuel steam generator in solid form.
A szén molekuláris szerkezetében lévő szerves kén az égési folyamat során oxidálódik, és gáznemű kén-oxidok formájában eltávozik az elporlasztott tüzelőanyagot használó gőzfejlesztő berendezésből. A fő oxidációs reakció kéndioxid (SO2) képződéséhez vezet. A kén-dioxidon kívül kisebb mennyiségben kéntrioxid (SO3) is keletkezik az égés során. Az égéstermékben az SO2 és az SO3 aránya tipikusan 20:1 és 80:1 közötti érték. Az SO3 nagyon reaktív és rendkívül higroszkópikus a kén-dioxidhoz viszonyítva. Ennek következtében az SO3 könnyen reakcióba lép a vízzel, melynek következtében kénsav-aeoroszolok keletkeznek. Az ilyen reakciót elősegíti a finomszemcsék jelenléte, amelyek kondenzációs magvakként szolgálnak. Az így keletkező aeroszol az elporlasztott tüzelőanyagot használó gőzfejlesztő berendezésekhez tartozó kéményekből távozó, látható kéményfüstök alapvető alkotórésze.Organic sulfur in the molecular structure of coal is oxidized during the combustion process and is released as gaseous sulfur oxides from the steam generator using pulverized fuel. The main oxidation reaction leads to the formation of sulfur dioxide (SO2). In addition to sulfur dioxide, a smaller amount of sulfur trioxide (SO3) is also formed during combustion. The ratio of SO2 to SO3 in the combustion product is typically between 20:1 and 80:1. SO3 is very reactive and extremely hygroscopic compared to sulfur dioxide. As a result, SO3 readily reacts with water, resulting in the formation of sulfuric acid aerosols. Such a reaction is facilitated by the presence of fine particles, which serve as condensation seeds. The aerosol thus formed is a major component of the visible smoke emitted from the chimneys of steam generators using pulverized fuel.
A gáznemű kén-dioxid kibocsátást diszperzió vagy redukció révén szabályozzák. A hosszú kéményeken keresztül kivezetett kén-dioxid és másGaseous sulfur dioxide emissions are controlled by dispersion or reduction. Sulfur dioxide and other gases discharged through long stacks
93236-7219B/HG/GL93236-7219B/HG/GL
-2- -.:-:-1-/ szennyező anyagok diszperziója a szennyezőanyag-kibocsátás szabályozásnak egyik legrégebbi formája. Kedvező időjárási feltételek mellett a magas kémények hatékonyan tudják korlátozni a földfelszín mentén kialakuló SO2-koncentrációt a helyi levegőminőségi szabványoknak megfelelően. Hőmérsékleti visszásságok vagy összemérhetően rövid idejű meteorológiai jelenségek javíthatják a diszperzió mint szabályozási módszer hatékonyságát. A diszperzió révén történő szabályozás egy további, kritikusabb pontja az a tudományos tény, hogy a kén és a nitrogén oxidjai alapvető elővegyületként szolgálnak a savak kiválásához.-2- -.:-:-1-/ Dispersion of pollutants is one of the oldest forms of pollutant emission control. Under favorable weather conditions, tall chimneys can effectively limit the SO 2 concentration along the ground surface to meet local air quality standards. Temperature fluctuations or comparable short-term meteorological phenomena can improve the effectiveness of dispersion as a control method. A further, more critical point of dispersion control is the scientific fact that sulfur and nitrogen oxides serve as essential precursors for the precipitation of acids.
A kénkibocsátás mértékének csökkentése az alábbi lépések egyike, illetve az alábbi lépések közül többnek a kombinációja révén érhető el: alacsonyabb kéntartalmú tüzelőanyagokra történő átállás, a tüzelőanyag kénmentesítésére szolgáló eljárások alkalmazása, valamint a füstgáz kénmentesítésére szolgáló rendszerek alkalmazása. Az alacsonyabb kéntartalmú tüzelőanyagra történő átállás nem oldható meg számos nagy méretű, fosszilis tüzelőanyagot felhasználó hőerőműben. A tüzelőanyag kénmentesítésére szolgáló eljárások körébe tartozik többek között a szén hagyományos mosása és a szén cseppfolyósítása, illetve elgázosítása. A szén mosása elsősorban a szénben lévő pirites kén mennyiségének csökkentése szempontjából hatásos. A szén mosásával azonban nem lehet eltávolítani a szerves kénvegyületeket a szén kristályszerkezetéből. Ily módon a szén mosása révén a kéntartalom legfeljebb 50%-ra csökkenthető. A füstgáz kénmentesítését ismereteink szerint 1935-ben végezték először Angliában. Azóta több, mint ötven, füstgáz kénmentesítésére szolgáló eljárást fejlesztettek ki, melyek elsősorban a kémiai reagensek és az előállított végtermékek tekintetében különböznek.Reducing sulphur emissions can be achieved by one or a combination of the following steps: switching to lower sulphur fuels, using fuel desulphurisation processes and using flue gas desulphurisation systems. Switching to lower sulphur fuels is not feasible in many large fossil fuel thermal power plants. Fuel desulphurisation processes include, among others, conventional coal washing and coal liquefaction and gasification. Coal washing is primarily effective in reducing the amount of pyritic sulphur in coal. However, coal washing does not remove organic sulphur compounds from the crystal structure of coal. In this way, the sulphur content can be reduced to a maximum of 50% by washing coal. To our knowledge, flue gas desulphurisation was first carried out in England in 1935. Since then, more than fifty processes for flue gas desulfurization have been developed, which differ primarily in terms of the chemical reagents and the final products produced.
A mésszel vagy mészkővel történő tisztítás a füstgáz kénmentesítésére szolgáló eljárások egyik legrégebbi és legelterjedtebb módja. Az első ilyen sikeres zárthurkú folyamatot a J. Howden nevű angliai cég alkalmazta először. Ennek az eljárásnak az első kísérleti üzemi alkalmazásakor a tisztítóberendezésben olyan folyadékot használtak, amelyet visszavezettek az abszorbeáló anyaghoz. Az abszorbeáló anyagban azonban sajnálatos módon vízkő képződött. Ennek az eljárásnak a rendszerszintű kémiájában alapvető áttörést hozott az, amikor rájöttek arra, hogy a problémát a tisztítóanyagban lévő többlet gipsz túltelítettsége okozza.Lime or limestone scrubbing is one of the oldest and most widely used methods for flue gas desulfurization. The first successful closed-loop process of this kind was first used by the English company J. Howden. The first pilot plant application of this process used a scrubber that recycled liquid to the absorbent. Unfortunately, scale was formed in the absorbent. A fundamental breakthrough in the system chemistry of this process was the discovery that the problem was caused by excess gypsum in the scrubber.
-3Ezt a problémát úgy küszöbölték ki, hogy a rendszerhez egy kristályosító tartályt adtak hozzá, és megnövelték a folyadék-gáz arányt. A magas szilárdanyagkoncentráció mellett működő kristályosító tartály alkalmazása lehetővé tette a kalcium-szulfur vegyületeknek a tisztítóanyagon kívül történő kiválását. A kiválási reakciók miatt a tisztítóanyaghoz visszavezetett abszorbensben kisebb a vízkövet képző gipsz koncentrációja. A magas folyadék-gáz arány minimálisra csökkenti a tisztítóanyagban a gipsz túltelítettségét, és ezáltal lecsökkenti a vízkőképződés mértékét.-3This problem was overcome by adding a crystallizer tank to the system and increasing the liquid-to-gas ratio. The use of a crystallizer tank operating at high solids concentration allowed the precipitation of calcium-sulfur compounds outside the cleaning medium. Due to the precipitation reactions, the concentration of scale-forming gypsum in the absorbent returned to the cleaning medium is reduced. The high liquid-to-gas ratio minimizes supersaturation of gypsum in the cleaning medium and thereby reduces the amount of scale formation.
Később kísérletek folytak olyan eljárás kifejlesztésére és piaci bevezetésére, amelynél a tisztítást mészkő befecskendezésével végzik. Ennél az eljárásnál a szénnel egyidejűleg elporlasztott mészkövet fecskendeztek be a kemencébe. Az elégett mészkövet, azaz a kalcium-oxidot a füstgázban lévő szállóhamu magával szállította. A szállóhamu, a mészkő és a kén-dioxid füstgázból történő eltávolításához vizes tisztítóberendezést használtak. Számos ilyen rendszert helyeztek üzembe, azonban a vízkőképződés, az alacsony adalékanyag-felhasználás, valamint a kemence csatlakozófelületeinek tömítése állandó problémákat okozott, ezért visszatértek a korábbi Howden-féle eljáráshoz.Later, attempts were made to develop and market a process in which cleaning was carried out by injecting limestone. In this process, pulverized limestone was injected into the furnace at the same time as the coal. The burnt limestone, i.e. calcium oxide, was carried along with the fly ash in the flue gas. A wet scrubber was used to remove fly ash, limestone and sulphur dioxide from the flue gas. Several such systems were put into operation, but scaling, low additive consumption and sealing of the furnace interfaces caused constant problems, so they returned to the earlier Howden process.
Egy tipikus, meszet vagy mészkövet használó, nedves füstgáz-kénmentesítő rendszerben a kemencéből kilépő füstgáz átkerül a tisztítóberendezésbe, és érintkezésbe lép az abszorbeáló iszappal, miközben a kén-dioxid, valamint kisebb mennyiségben egyidejűleg oxigén nyelődik el. A felhasznált abszorbens anyag visszakerül a reakciós tartályba vagy a tisztítóberendezésből kivezetett folyadékot tároló tartályba, ahol az oldott kénvegyületek kalcium-sók formájában kiválnak. A felhasznált abszorbens anyag visszanyerése céljából tiszta mészkövet vagy meszes iszapot adnak hozzá.In a typical wet flue gas desulfurization system using lime or limestone, the flue gas leaving the furnace is passed into the scrubber and comes into contact with the absorbent slurry, where the sulphur dioxide and, to a lesser extent, oxygen are simultaneously absorbed. The spent absorbent is returned to the reaction vessel or the effluent tank from the scrubber, where the dissolved sulphur compounds are precipitated as calcium salts. Clean limestone or calcareous slurry is added to recover the spent absorbent.
A kén-dioxid kívánt mértékű eltávolításához felhasznált alkáli adalékanyagok mennyiségének minimalizálásával csökkenthető a füstgáz kénmentesítését végző rendszer üzemeltetési költsége. Az adalékanyagok felhasználását befolyásoló tényezők meghatározásához ismernünk kell az adalékok oldódásának folyamatát, valamint a rendszer üzemi jellemzőit, a rendszer kialakítását, valamint a folyamatban felhasznált adalékanyagok jellemzőit.The operating cost of a flue gas desulfurization system can be reduced by minimizing the amount of alkaline additives used to achieve the desired level of sulfur dioxide removal. To determine the factors influencing the use of additives, we need to know the process of additive dissolution, the operating characteristics of the system, the design of the system, and the characteristics of the additives used in the process.
-4• · · · · · · · £ ·-4• · · · · · · · £ ·
A meszet vagy mészkövet felhasználó, kén-dioxid eltávolítására szolgáló rendszerben az alkáli adalékanyagok adagolását szabályozzák annak érdekében, hogy semlegesíteni tudják az elnyelt kén-dioxidot, valamint, hogy elnyelessék a kalcium-szulfur sókat. Bár elméletileg a folyamathoz felhasználandó mész vagy mészkő mennyisége sztöchiometriailag megegyezik az eltávolított kén-dioxid mennyiségével, a mészkő oldódási folyamatának kinetikája szükségessé teszi többlet adalékanyag felhasználását a kén-dioxid kívánt mértékű eltávolításának elérése érdekében.In a lime or limestone-based sulfur dioxide removal system, the addition of alkaline additives is controlled to neutralize the absorbed sulfur dioxide and to absorb calcium sulfide salts. Although theoretically the amount of lime or limestone used in the process is stoichiometrically equal to the amount of sulfur dioxide removed, the kinetics of the limestone dissolution process necessitates the use of additional additives to achieve the desired level of sulfur dioxide removal.
Az adalékanyag sztöchiometriája általában a tisztítóberendezésbe bevezetett, szennyeződéseket nem tartalmazó adalékanyag moláris mennyiségének az elnyelt kén-dioxid moláris mennyiségéhez viszonyított arányát jelenti. Az adalékanyag sztöchiometriája azonban definiálható a bevezetett adalékanyag moláris mennyiségének és a tisztítóberendezésbe belépő kén-dioxid moláris mennyiségének arányaként is.The stoichiometry of an additive is generally defined as the ratio of the molar amount of additive, free of impurities, introduced into the scrubber to the molar amount of sulfur dioxide absorbed. However, the stoichiometry of an additive can also be defined as the ratio of the molar amount of additive introduced to the molar amount of sulfur dioxide entering the scrubber.
Bár általában nem jellemző, más savgázok - például sósav - abszorpciója szintén befolyásolhatja az adalékanyag kihasználtságát. Az adalékanyag kihasználtságát szélesebb körben a tisztítóberendezésben lezajló reakció során keletkező anyagokká átalakuló adalékanyagok arányát is definiálhatjuk. Az adalékanyag felhasználási hatékonyságának növelésére az egyik megoldás az, hogy csökkentik a bevezetett adalékanyag mennyiségét, miközben a kén-dioxid abszorpcióját állandó értéken tartják, a másik megoldás pedig az, hogy adott mészkő-betáplálási sebesség mellett növelik a kén-dioxid eltávolításának mértékét.Although not typically present, absorption of other acid gases, such as hydrochloric acid, can also affect additive utilization. Additive utilization can be defined more broadly as the proportion of additives that are converted to products during the reaction in the treatment plant. One solution to increase additive utilization efficiency is to reduce the amount of additive introduced while keeping sulfur dioxide absorption constant, or to increase the rate of sulfur dioxide removal for a given limestone feed rate.
Az alkáli adalékanyagok oldódási sebessége fordítottan arányos az oldat pHértékével. Ebből következik, hogy a rendszer hatékonyabban üzemeltethető alacsonyabb pH-érték esetén. A pH-érték csökkenésével azonban csökken a kéndioxid eltávolításának hatékonysága. Ezért általában hatásosabb, ha azonos pHérték mellett az abszorbens anyag hatékonyságát növelik, vagy állandó pH-érték mellett megnövelik az adalékanyag oldódását és felhasznált mennyiségét.The dissolution rate of alkaline additives is inversely proportional to the pH of the solution. This means that the system can be operated more efficiently at lower pH values. However, as the pH value decreases, the efficiency of sulfur dioxide removal decreases. Therefore, it is generally more effective to increase the efficiency of the absorbent material at the same pH value, or to increase the dissolution and amount of the additive at a constant pH value.
A meszet, azaz a kalcium-oxidot (CaO) a mészkő (CaCO3) elégetése után kapják. A mészkő elégetésének körülményei jelentős mértékben befolyásolják az előállított mész reakcióképességét. A kereskedelmi forgalomban beszerezhető legtöbb mész nagy reakcióképessége miatt a mész jelentős része - körülbelül 95%-a ·* · »Lime, i.e. calcium oxide (CaO), is obtained by burning limestone (CaCO 3 ). The conditions under which limestone is burned significantly affect the reactivity of the lime produced. Due to the high reactivity of most commercially available limes, a significant portion of the lime - approximately 95% ·* · »
- felhasználható, miközben az minimális hatást fejt ki a rendszer többi részére. A kihasználtság maximális értékének elérése szempontjából a leglényegesebb paraméter a tisztítóiszap pH-értéke. Amennyiben a pH-értéket 8,5-nél magasabb értéken tartják, jelentős mennyiségű szén-dioxid nyelődik el, ugyanis a füstgáz 10-15 térfogat% CO2-ot tartalmaz. A szén-dioxid hasonló módon lép reakcióba a mésszel, mint a kén-dioxiddal, és ennek a reakciónak az eredményeképpen kalcium-karbonát keletkezik. A kalcium-karbonát, amely nem oldódik magas pH-érték esetén, kiválik és ezáltal megakadályozza, hogy a kalcium reakcióba lépjen a kén-dioxiddal. A rendelkezésre álló adatok alapján elmondható, hogy a mész felhasználhatósága 95%-ról 85%-ra csökken, ha a pH-értéket 7,5-ről 9,0-ra növelik. Annak érdekében, hogy minél kevesebb vesszen kárba a viszonylag drága mészből, a meszet tartalmazó rendszerek pH-értékét 8,5 alatt kell tartani.- can be used while having minimal impact on the rest of the system. The most important parameter for achieving maximum utilization is the pH of the cleaning sludge. If the pH is maintained above 8.5, a significant amount of carbon dioxide is absorbed, as the flue gas contains 10-15% by volume of CO 2 . Carbon dioxide reacts with lime in a similar way to sulfur dioxide, and this reaction produces calcium carbonate. Calcium carbonate, which is insoluble at high pH, precipitates and thus prevents calcium from reacting with sulfur dioxide. Based on the available data, it can be said that the utilization of lime decreases from 95% to 85% if the pH is increased from 7.5 to 9.0. In order to minimize the waste of relatively expensive lime, the pH of systems containing lime should be kept below 8.5.
A mészkő általában kevésbé reakcióképes, mint az azonos feltételek mellett üzemelő, füstgáz kénmentesítésére szolgáló rendszerekben felhasznált mész. Ebből kifolyólag a rendszert úgy kell módosítani, hogy a mészkő felhasználásának mértéke meghaladja a 90-95%-ot.Limestone is generally less reactive than lime used in flue gas desulfurization systems operating under the same conditions. Therefore, the system must be modified to exceed 90-95% limestone utilization.
A mészkő oldódásának mértéke a szuszpendáltatott mészkő felületének, valamint az oldatban lévő hidrogén-ionok koncentrációjának - tehát az oldat pHértéknek - a függvénye. A mészkő oldódási sebességének növelésére két eljárást javasolnak: egyrészt a mészkő felületének növelését, másrészt a hidrogén-ionok koncentrációjának növelését, azaz a pH-érték csökkentését.The rate of limestone dissolution is a function of the surface area of the suspended limestone and the concentration of hydrogen ions in the solution - i.e. the pH of the solution. Two methods are proposed to increase the rate of limestone dissolution: firstly, increasing the surface area of the limestone, and secondly, increasing the concentration of hydrogen ions, i.e. lowering the pH.
Nagyméretű felület úgy állítható elő, hogy a mészkövet finomra őrlik, mielőtt bevezetik a rendszerbe. A füstgáz kénmentesítésére szolgáló alkalmazásokban a mészkövet általában 80-90%-os mértékben 325-ös rostán keresztül őrlik meg. Finomabb őrlés szintén lehetséges, de ahhoz nagyobb porlasztóteljesítmény szükséges, ami azonban még mindig gazdaságosnak bizonyulhat.A large surface area can be achieved by finely grinding the limestone before it is introduced into the system. In flue gas desulfurization applications, the limestone is typically ground to 80-90% through a 325 mesh screen. Finer grinding is also possible, but requires higher atomization power, which can still be economical.
A mészkő felhasználásának hatékonyságát tovább lehet javítani a pH-értékek csökkentésével. Ez azonban csökkenti a rendszer egészének hatékonyságát. Ez azt jelenti, hogy kisebb pH-érték mellett azonos kén-dioxid eltávolítás fenntartása érdekében az abszorber kialakítását módosítani kell. Például megnövelhető a folyadék-gáz arány, ami a szivattyúzás költségeinek növekedésével jár, illetve megnövelhető a torony magassága, ami viszont a beruházási költségekThe efficiency of limestone utilization can be further improved by reducing the pH values. However, this reduces the efficiency of the system as a whole. This means that in order to maintain the same sulfur dioxide removal at a lower pH value, the absorber design must be modified. For example, the liquid-to-gas ratio can be increased, which increases the pumping costs, or the tower height can be increased, which in turn increases the investment costs.
-6• · « · · * • ··*»«·«·· · növekedésével jár. Ezt azt jelenti, hogy bármilyen változtatás gazdaságosságát alaposan meg kell vizsgálni, mielőtt az adott változtatást megvalósítják.-6• · « · · * • ··*»«·«·· · This means that the economics of any change must be carefully examined before the change is implemented.
Lehetőség van kétlépcsős művelet alkalmazására is, melynek során az első lépcsőben csökkentett pH-érték mellett optimalizálják a mész-, illetve a mészkőfelhasználást, majd a második lépésben magas pH-érték mellett elvégzik a kéndioxid szükséges mértékű eltávolítását. Ennél a kétlépcsős eljárásnál a mészkövet a második lépésben vezetik be, és a második lépésben felhasznált iszapot a lecsapolás előtt még egyszer felhasználják az első lépésben.It is also possible to use a two-stage process, in which the lime or limestone usage is optimized in the first stage at a reduced pH value, and then in the second stage at a high pH value to achieve the necessary removal of sulfur dioxide. In this two-stage process, the limestone is introduced in the second stage, and the sludge used in the second stage is reused in the first stage before being drained.
A mészkő felhasználási hatékonyságának növelésére egy további lehetséges módszer a benntartózkodási idő növelése. Ez azt jelenti, hogy állandó reakciósebesség mellett minél hosszabb ideig tartózkodik egy mészkőszemcse az abszorbert, illetve reakciós tartályt tartalmazó hurokban, a szemcse annál nagyobb része oldódik.Another possible method to increase the efficiency of limestone utilization is to increase the residence time. This means that, at a constant reaction rate, the longer a limestone particle remains in the loop containing the absorber or reaction vessel, the greater the fraction of the particle that dissolves.
A szilárd szemcséknek a folyamatban eltöltött tartózkodási ideje a szemcsék mennyiségétől és a szilárd anyagok lecsapolási sebességétől függ. Mivel azonban a lecsapolási sebesség a kén-dioxid abszorpciós sebességének állandósult állapotban mért értéke által meghatározott, rögzített érték, csak a szemcsék mennyiségét lehet szabályozni. Ennek megfelelően a szilárd anyag mennyiségét csak a reakciós tartály térfogatának és/vagy a szilárd anyagok koncentrációjának növelésével lehet megnövelni. Mivel azonban az iszap a folyamat során kopik, a szilárd anyagok koncentrációja gyakorlatilag nem haladja meg a kb. 15%-ot. így a tartályok viszonylag alacsony ára, valamint a keveréshez szükséges alacsony teljesítmény miatt sok esetben kevésbé költséges a tartály méretének növelése, ha a mészkőfelhasználás hatékonyságát akarják javítani.The residence time of the solids in the process depends on the amount of particles and the rate of solids discharge. However, since the discharge rate is a fixed value determined by the steady-state sulfur dioxide absorption rate, only the amount of particles can be controlled. Accordingly, the amount of solids can only be increased by increasing the volume of the reaction tank and/or the concentration of solids. However, since the sludge is worn during the process, the concentration of solids practically does not exceed about 15%. Thus, due to the relatively low cost of the tanks and the low power required for mixing, it is often less expensive to increase the size of the tank if the efficiency of limestone utilization is to be improved.
Bár az említett kemencénél a mészkő bevezetése megoldható széles körben ismert technológiával, melynek célja a füstgáz olcsó kénmentesítése, napjainkban azonban ezt csak korlátozott mértékben alkalmazzák a kemencébe bevezetendő szorbens alacsony mértékű felhasználhatósága miatt. Köztudott, hogy a szorbensnek az ily módon történő felhasználhatósága, vagyis amikor a mészkövet a kemencébe befecskendezik, megnövelhető a szorbens szemcseméretének csökkentésével. Ez azonban nem bizonyult gazdaságosnak a szorbens szemcseméretének - azaz aAlthough the introduction of limestone in the aforementioned furnace can be solved by a widely known technology, which aims at the cheap desulfurization of the flue gas, today this is only used to a limited extent due to the low usability of the sorbent to be introduced into the furnace. It is well known that the usability of the sorbent in this way, i.e. when the limestone is injected into the furnace, can be increased by reducing the particle size of the sorbent. However, this has not proven to be economical due to the particle size of the sorbent - i.e.
-7*..· *·:* **ι* :-7*..· *·:* **ι* :
mészkő őrlésével előállított szemcsék méretének - szükségszerű lecsökkentése által okozott magasabb költségek miatt.due to the higher costs caused by the necessary reduction of the size of the grains produced by grinding limestone.
A fosszilis tüzelőanyagot felhasználó hőerőművekben a nedves kénmentesítési technológiák mellett egy másik lehetséges módszer a száraztisztítási technológia. A száraztisztítási technológia során felhasznált szorbens a mész, míg a nedves kénmentesítő technológiáknál leggyakrabban alkalmazott szorbens a mészkő. A száraztisztítási technológia azonban kedvezőtlen abból a szempontból, hogy a mész sokkal drágább, mint a mészkő, továbbá a mész nem szerezhető be bizonyos piacokon.In thermal power plants using fossil fuels, another possible method besides wet desulfurization technologies is dry scrubbing technology. The sorbent used in dry scrubbing technology is lime, while the most commonly used sorbent in wet desulfurization technologies is limestone. However, dry scrubbing technology has disadvantages in that lime is much more expensive than limestone, and lime is not available in certain markets.
Ismert néhány olyan kísérlet, melyben a kemencébe bevezetendő mészkövet használják a potenciálisan olcsó mész egyik lehetséges forrásaként, amely mész szorbensként használható azokban az alkalmazásokban, amelyek száraztisztítási technológiát tesznek szükségessé. Ezeknél a kísérleteknél a mészkövet bevezetik a kemencébe, ahol a bevezetett mészkövet mésszé égetik, majd ezt a meszet egy további lépésben a kemencében lévő fosszilis tüzelőanyag elégésekor keletkező kén-dioxiddal reagáltatják így bizonyos mennyiségű ként elnyel a kemencében lévő mész.There are some known experiments in which limestone fed into the kiln is used as a potential source of cheap lime for use as a sorbent in applications requiring dry cleaning technology. In these experiments, limestone is fed into the kiln, where the fed limestone is burned to lime, and then this lime is reacted in a further step with sulfur dioxide produced by the combustion of fossil fuels in the kiln, so that a certain amount of sulfur is absorbed by the lime in the kiln.
Bár bizonyos mennyiségű ként megköt a kemencében lévő mész, amely a kemencébe bevezetett mészkő elégetéséből származik, a cél azonban az, hogy a kén a lehető legnagyobb mennyiségben száraztisztítás révén abszorbeálódjon. Ebből a szempontból az aktív vegyület - amennyiben a száraztisztítási technológiát vesszük alapul - a Ca(0H)2, amely a fosszilis tüzelőanyagnak a kemencében történő elégetése során keletkező hamu által szállított mész, valamint a víz reakciója során keletkezik. Ennek a mésznek a reaktiválását - azaz a mésznek Ca(OH)2 vegyületté történő átalakítását - tekintve az egyik korlátozó tényező az, hogy ez a mész csak rendkívül kis mennyiségben van jelen a meszet magával szállító hamuban, szemben a hamunak a teljes mennyiségével, amely a rendszerben jelen van. Egy további korlátozó tényező az, hogy nem szabályozható annak a mésznek a mennyisége, amelyet a hamu magával szállít, így tulajdonképpen nem szabályozható annak a mésznek a mennyisége sem, amelyet a kemencébe bevezetett mészkő elégetésével állítanak elő. Ebből következik, hogy nem szabályozható annak a mésznek aAlthough a certain amount of sulphur is bound by the lime in the kiln, which comes from the combustion of limestone introduced into the kiln, the aim is to absorb as much sulphur as possible through dry cleaning. In this respect, the active compound - if we take dry cleaning technology as the basis - is Ca(0H)2, which is formed by the reaction of lime carried by the ash produced during the combustion of fossil fuels in the kiln, and water. One of the limiting factors regarding the reactivation of this lime - i.e. the conversion of lime to Ca(OH) 2 - is that this lime is only present in an extremely small amount in the ash carrying the lime, compared to the total amount of ash present in the system. A further limiting factor is that the amount of lime carried by the ash cannot be controlled, and thus the amount of lime produced by burning the limestone fed into the kiln cannot be controlled either. This means that the amount of lime that is produced cannot be controlled.
-8* ♦ « · ► · mennyisége sem, amely ahhoz szükséges, hogy a száraztisztítási technológia alkalmazása során a rendszer a kívánt hatásfokkal működjön.-8* ♦ « · ► · quantity, which is necessary for the system to operate with the desired efficiency when using dry cleaning technology.
További kísérletek is folytak arra nézve, hogyan állítható elő mész a mészkőből, illetve hogyan javítható a szorbens kén-dioxid elnyelő képessége annak érdekében, hogy növelni lehessen a füstgáz kénmentesítésére szolgáló rendszerek hatékonyságát. Ilyen kísérletet mutat be többek között az US 4,867,955 sz. szabadalmi leírás (1989. szeptember 19.), melynek címe Eljárás égéstermék kénmentesítésére. Az említett szabadalmi leírás olyan, gáznemű égéstermékek kénmentesítésére szolgáló eljárás, amely a következő lépésekből áll: kéntartalmú szilárd tüzelőanyag elégetése égéstérben, melynek során kénes gázt tartalmazó szállóhamu és égéstermék keletkezik; kalcinálható vegyület hevítése, amely a következő vegyületek közül legalább egyet tartalmaz: magnézium-karbonát, kalciumkarbonát, nátrium-karbonát, ahol a legalább egy vegyületet az égéstér egyik meghatározott hőmérsékletű zónájában adott benntartózkodási idő alatt hevítjük, amely benntartózkodási idő elegendő a kalcinálható vegyület és az annak megfelelő oxid elégetésére, ahol a kalcinálható vegyület szemcsemérete, a kiválasztott hőmérsékletű zóna, valamint a benntartózkodási idő úgy van megválasztva, hogy elegendő mennyiségű kalcinálható vegyület alakuljon át a megfelelő oxid-vegyületté; a kalcinálható vegyület oxidjának eltávolítása az égéstérből; a gáznemű égéstermékek eltávolítása az égéstérből; végül az eltávolított gáznemű égéstermékek kezelése az oxiddal, és ezáltal jelentős mennyiségű kénes gáz eltávolítása a gáznemű égéstermékből.Further experiments have been conducted on how to produce lime from limestone and how to improve the sulfur dioxide absorption capacity of the sorbent in order to increase the efficiency of flue gas desulfurization systems. Such an experiment is described, among others, in US 4,867,955 (September 19, 1989), entitled Process for Desulfurization of Combustion Products. The aforementioned patent describes a process for desulfurization of gaseous combustion products, which consists of the following steps: burning a sulfur-containing solid fuel in a combustion chamber, during which fly ash and combustion products containing sulfurous gas are produced; heating a calcinable compound comprising at least one of the following compounds: magnesium carbonate, calcium carbonate, sodium carbonate, wherein the at least one compound is heated in a zone of a combustion chamber at a specified temperature for a given residence time, which residence time is sufficient to burn the calcinable compound and its corresponding oxide, wherein the particle size of the calcinable compound, the selected temperature zone, and the residence time are selected such that a sufficient amount of the calcinable compound is converted to the corresponding oxide compound; removing the oxide of the calcinable compound from the combustion chamber; removing the gaseous combustion products from the combustion chamber; finally treating the removed gaseous combustion products with the oxide, thereby removing a significant amount of sulfurous gas from the gaseous combustion product.
További ilyen kísérletet mutat be az US 5,006,323 sz. szabadalmi leírás (1991. április 9.), melynek címe Eljárás égéstermék kénmentesítésére. Ez a szabadalmi leírás olyan, gáznemű égéstermék kénmentesítésére szolgáló eljárást mutat be, amely a következő lépésekből áll: kéntartalmú szilárd tüzelőanyag elégetése egy égéstérben, mélynek során kén-dioxidot tartalmazó szállóhamu és gáznemű égéstermék keletkezik; meghatározott kalcinálható vegyület hevítése, amely vegyület a következő vegyületek közül legalább egyet tartalmaz: magnéziumkarbonát, kalcium-karbonát, nátrium-karbonát, illetve ezek keverékei, ahol a legalább egy kalcinálható vegyület hevítését az égéstéren belül egy meghatározott hőmérsékletű zónában meghatározott benntartózkodási ideig végezzük, amely benntartózkodási idő elegendő arra, hogy a kalcinálhatő vegyület átalakuljon a megfelelő oxid-vegyületté, ahol a kalcinálhatő vegyület szemcsemérete, a meghatározott hőmérsékletű zóna, valamint a benntartózkodási idő úgy van megválasztva, hogy megfelelő mennyiségű kalcinálhatő vegyület alakuljon át a megfelelő oxid-vegyületté; a kalcinálhatő vegyület oxidjának eltávolítása az égéstérből; a gáznemű égéstermék eltávolítása az égéstérből; a kalcinálhatő vegyület oxidját tartalmazó iszap előállítása; végül az eltávolított gáznemű égéstermék kezelése az iszappal, és ezáltal jelentős mennyiségű kén-dioxid eltávolítása a gáznemű égéstermékből.Another such attempt is disclosed in U.S. Patent No. 5,006,323 (April 9, 1991), entitled Process for Desulfurization of Combustion Products. This patent discloses a process for desulfurization of gaseous combustion products, which comprises the following steps: burning a solid fuel containing sulfur in a combustion chamber, during which fly ash containing sulfur dioxide and gaseous combustion products are produced; heating a specific calcinable compound, which compound comprises at least one of the following compounds: magnesium carbonate, calcium carbonate, sodium carbonate, or mixtures thereof, wherein the heating of the at least one calcinable compound is carried out in a zone with a specific temperature within the combustion chamber for a specific residence time, which residence time is sufficient for the calcinable compound to be converted into the corresponding oxide compound, wherein the particle size of the calcinable compound, the zone with the specific temperature, and the residence time are selected such that a sufficient amount of the calcinable compound is converted into the corresponding oxide compound; removing the oxide of the calcinable compound from the combustion chamber; removing the gaseous combustion product from the combustion chamber; producing a sludge containing the oxide of the calcinable compound; finally treating the removed gaseous combustion product with the sludge, thereby removing a significant amount of sulfur dioxide from the gaseous combustion product.
Egy további ilyen kísérletet mutat be például az US 5,492,685 sz. szabadalmi leírás (1996. február 20.), melynek címe Nagyfelületű oltott mész és eljárás kéndioxid gázáramból történő eltávolítására”. Ez a szabadalmi leírás egyrészt olyan oltott meszet mutat be, amely rendkívül nagy felülettel, nagy porozitással és kis szemcsemérettel rendelkezik, másrészt olyan eljárást ismertet, amely füstgázból származó kén-dioxid megkötésére szolgál, melyhez szorbensként a korábban említett nagyfelületű oltott meszet használják; végül olyan eljárást mutat be, amely az oltott mész fizikai jellemzőinek szabályozására szolgál annak érdekében, hogy azt a kén-dioxid eltávolítására szolgáló, különböző száraz szorbens-befecskendező rendszerek közül bármelyikben optimálisan lehessen felhasználni.Another such attempt is shown, for example, in US Patent No. 5,492,685 (February 20, 1996), entitled "High Surface Area Slaked Lime and Process for Removing Sulfur Dioxide from a Gas Stream". This patent describes, on the one hand, a slaked lime having an extremely high surface area, high porosity and small particle size, on the other hand, a process for capturing sulfur dioxide from flue gas using the aforementioned high surface area slaked lime as a sorbent, and finally a process for controlling the physical characteristics of the slaked lime in order to optimally utilize it in any of the various dry sorbent injection systems for removing sulfur dioxide.
Szintén ilyen kísérletet ismertet az a műszaki beszámoló, melynek címe FGD tapasztalatok a lengyelországi Rybnik erőműben: száraz eljárás nedvesítéssel, és amelynek szerzői: L. Pinko (Energopomiar), J. Chacula (Rybnik erőmű), W. Ellison (Ellison Consultants), valamint J. Podkanski (Lengyel Tudományos Akadémia Vegyészeti Intézete). Ez a műszaki beszámoló olyan folyamatot mutat be, melynek során a mészkövet megőrlik, majd a mészkő megőrlését követően befújják azt egy kemencébe. A kemencében a mészkő szétbomlik kalcium-oxidra és szén-dioxidra. A kalcium-oxid reakcióba lép a kén-dioxiddal, majd ezután a gáznemű égéstermékkel és a szállóhamuval együtt levegő-újramelegítőket tartalmazó rendszeren halad keresztül. A levegő-újramelegítők után a füstgázok egy konkurrens reaktor felső részébe továbbítódnak egy olyan csatornán keresztül, amely úgy van kialakítva, hogy abban a füstgázok, a szállóhamu, valamint a szorbens szemcsék egyenletesen áramoljanak. A hidrogénezett meszet és a visszaáramoltatott hamut befújják aAnother such experiment is described in the technical report entitled FGD Experiences at Rybnik Power Plant in Poland: Dry Process with Wetting, by L. Pinko (Energopomiar), J. Chacula (Rybnik Power Plant), W. Ellison (Ellison Consultants), and J. Podkanski (Institute of Chemistry, Polish Academy of Sciences). This technical report describes a process in which limestone is ground and then blown into a kiln. In the kiln, the limestone decomposes into calcium oxide and carbon dioxide. The calcium oxide reacts with sulfur dioxide and then passes through a system of air reheaters together with the flue gas and fly ash. After the air reheaters, the flue gases are conveyed to the upper part of a concurrent reactor through a channel designed to ensure a uniform flow of flue gases, fly ash and sorbent particles. The hydrogenated lime and the recirculated ash are injected into the
-10reaktor előtt közvetlenül elhelyezkedő csatornába. A reaktorban a füstgázokat nedvesítik és kénmentesítik. A füstgázok nedvesítése és kénmentesítése után a füstgázokat a reaktor aljában forró levegővel összekeverik és elektrosztatikus ülepítőkbe vezetik. Ezt követően a reaktor alján lévő szállóhamut és szorbens anyagot, valamint az ülepítőkben lévő szállóhamu és szorbens anyag egy részét újra felhasználják.-10 into a channel located directly in front of the reactor. In the reactor, the flue gases are humidified and desulfurized. After humidification and desulfurization of the flue gases, the flue gases are mixed with hot air at the bottom of the reactor and fed into electrostatic precipitators. After that, the fly ash and sorbent material at the bottom of the reactor, as well as part of the fly ash and sorbent material in the precipitators, are reused.
Hasonló megoldást mutat be egy másik műszaki beszámoló, melynek címe B & W's E-LIDS™ Process-Advanced SOX, Particulate, And Air Toxics Control For The Year 2000, melynek szerzői Deborah A. Madden és Michael J. Holmes (McDermott Technology, Inc.). Ez a műszaki beszámoló olyan, kén-dioxid eltávolítására szolgáló eljárást mutat be, amely mészkőnek kemencébe történő befecskendezésén és száraztisztításán alapul. Az eljárás három különböző füstgáztisztítási technológiát foglal magába, melyek a következők: mészkő befecskendezése a kemencébe, száraztisztítás, valamint torlósugárt alkalmazó szövetes szűrés (pulse jet fabric filtration), amely ismereteink szerint széles körben alkalmazott módszer. Az említett eljárásban a kén-dioxid eltávolítása a melegítőkemencét és konvekciós járatot tartalmazó berendezésben, a száraztisztító berendezésben, valamint a szövetes szűrőben történik. Ezt követően a mészkövet elporlasztják és száraz porként befecskendezik a melegítő felső légterében lévő füstgázokhoz. A befecskendezést követően a mészkő mésszé ég el, és a mésznek egy része reakcióba lép a füstgázokban lévő kén-dioxiddal, aminek következtében kalcium-szulfát keletkezik. A melegítőből kilépő füstgázokat végül átvezetik egy száraztisztító reaktoron keresztül, ahol a füstgázok érintkezésbe lépnek kalciumhidroxidot tartalmazó iszappal. A száraztisztítóban a füstgázokat lehűtik és nedvesítik, melynek következtében a füstgázok olyan hőmérsékletre hűlnek le, amely közel van a telített vízpára hőmérsékletéhez. Ilyen körülmények között a gázban lévő kén-dioxid egy része reakcióba lép a kalcium-hidroxiddal. Az iszapban lévő vízcseppek elporlasztódnak, amint a cseppek áthaladnak a száraztisztító reaktoron, és az így keletkezett anyagok a füstgázokban lebegő száraz porként hagyják el a száraztisztító berendezést. A füstgázokat ezután bevezetik egy portalanítóba, ahol a szénből származó szállóhamut, az elhasznált szorbens anyagot, valamint a reakcióban részt nem vevő szorbens részecskéket összegyűjtik. A portalanítóA similar approach is presented in another technical report, B &W's E-LIDS™ Process-Advanced SO X , Particulate, And Air Toxics Control For The Year 2000, by Deborah A. Madden and Michael J. Holmes (McDermott Technology, Inc.). This technical report describes a process for removing sulfur dioxide based on the injection of limestone into a kiln and dry scrubbing. The process includes three different flue gas cleaning technologies, namely: limestone injection into the kiln, dry scrubbing, and pulse jet fabric filtration, which is known to be the most widely used method. In the process, sulfur dioxide is removed in a heating furnace and convection path, in a dry scrubber, and in a fabric filter. The limestone is then pulverized and injected as a dry powder into the flue gases in the upper air space of the heater. After injection, the limestone burns to lime and some of the lime reacts with the sulphur dioxide in the flue gases to form calcium sulphate. The flue gases leaving the heater are finally passed through a dry scrubber reactor where the flue gases come into contact with a slurry containing calcium hydroxide. In the dry scrubber, the flue gases are cooled and humidified, causing the flue gases to cool to a temperature close to the temperature of saturated water vapour. Under these conditions, some of the sulphur dioxide in the gas reacts with the calcium hydroxide. The water droplets in the slurry are pulverized as the droplets pass through the dry scrubber reactor and the resulting material leaves the dry scrubber as a dry powder suspended in the flue gases. The flue gases are then introduced into a deduster, where fly ash from the coal, spent sorbent material, and unreacted sorbent particles are collected. The deduster
-11 használata kulcsfontosságúnak tűnik a portalanító által eredményezett járulékos kéndioxid-eltávolítás miatt, mivel a füstgázok átáramlanak a portalanító szűrőzsákjain lerakodott, szorbenstartalmú szűrőpogácsán. A szemcsegyűjtő eszközben összegyűjtött szilárd anyagok egy részét visszavezetjük egy reagens ülepítőrendszerbe, és ezáltal kalcium-hidroxid iszapot állítunk elő a száraztisztító berendezés számára.The use of -11 appears to be crucial due to the additional sulfur dioxide removal provided by the deduster as the flue gases flow through the sorbent-containing filter cake deposited on the deduster filter bags. A portion of the solids collected in the particle collection device is recycled to a reagent settling system, thereby producing calcium hydroxide slurry for the dry cleaning unit.
Bár az előzőekben bemutatott kísérletek működőképesnek bizonyultak a kitűzött célok elérése szempontjából, azonban a technika állása alapján nyilvánvaló, hogy szükség van egy olyan új és az eddigieknél jobb eljárás megvalósítására, amellyel olyan SO2 szorbens állítható elő, amely felhasználható égéstermékek kénmentesítésére. A technika állása alapján nyilvánvaló, hogy egy olyan új és tökéletesített, SO2 szorbens előállítására szolgáló eljárásra van szükség, amellyel a jelenleg ismert eljárásoknál hatékonyabban állítható elő SO2 szorbens. A technika állása alapján az is nyilvánvaló, hogy szükség van egy olyan új és tökéletesített, az előzőleg előállított SO2 szorbenst felhasználó eljárás kidolgozására, amely a jelenleg ismert, égéstermék kénmentesítésére szolgáló eljárásokhoz képest optimálisabban hajtja végre az égéstermék kénmentesítését.Although the experiments described above have proven to be effective in achieving the objectives set, it is evident from the state of the art that there is a need to develop a new and improved process for producing SO2 sorbents that can be used for the desulfurization of combustion products. It is evident from the state of the art that there is a need to develop a new and improved process for producing SO2 sorbents that can be used for the desulfurization of combustion products more efficiently than currently known processes. It is also evident from the state of the art that there is a need to develop a new and improved process for producing SO2 sorbents that uses the previously produced SO2 sorbents that performs the desulfurization of combustion products more optimally than currently known processes for the desulfurization of combustion products.
A találmánnyal célunk olyan új és tökéletesített eljárás megvalósítása, amellyel a jelenleg ismert, SO2 szorbens előállítására szolgáló eljárásoknál hatékonyabban állítható elő SO2 szorbens.The aim of the invention is to implement a new and improved process that can produce SO 2 sorbent more efficiently than currently known processes for producing SO 2 sorbent.
A találmánnyal további célunk olyan új és tökéletesített eljárás megvalósítása, amely SO2 szorbens előállítására, valamint az így előállított SO2 szorbens felhasználására szolgál, és amellyel a jelenleg ismert, égéstermékek kénmentesítésére szolgáló eljárásoknál optimálisabban végezhető el az égéstermékek kénmentesítése.A further aim of the invention is to implement a new and improved process for producing SO2 sorbent and for using the SO2 sorbent thus produced, which enables the desulfurization of combustion products to be carried out more optimally than currently known processes for the desulfurization of combustion products.
A találmánnyal célunk olyan új és tökéletesített eljárás megvalósítása, amely SO2 szorbens előállítására és az így előállított SO2 szorbens égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgál, ahol a találmány szerinti eljárással előállított SO2 szorbens olyan mészkőszemcséket tartalmaz, amelyek túl vannak égetve annak érdekében, hogy reakcióképtelen mészszemcséket lehessen előállítani belőlük.The aim of the invention is to provide a new and improved process for producing SO2 sorbent and for using the SO2 sorbent thus produced for the desulfurization of combustion products, wherein the SO2 sorbent produced by the process according to the invention contains limestone particles that have been overburned in order to produce unreactive lime particles.
-12A találmánnyal további célunk olyan új és tökéletesített, SO2 szorbens előállítására és az így előállított SO2 szorbens égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgáló eljárás megvalósítása, ahol a mészkőszemcsék túlégetését úgy végezzük, hogy a mészkőszemcséket vagy durvaszemcsés formában, vagy más alakban hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal működő, gőzfejlesztő berendezésbe fecskendezzük be oly módon, hogy a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő gőzfejlesztő berendezésben - a gőz előállításával egyidejűleg - a befecskendezett mészkőszemcséket túlégetjük.-12A further aim of the invention is to implement a new and improved process for producing SO2 sorbent and for using the SO2 sorbent thus produced for the desulfurization of combustion products, where the overburning of the limestone particles is carried out by injecting the limestone particles, either in coarse-grained form or in another form, into a conventional solid fuel-fired steam generator in such a way that the injected limestone particles are overburned in the conventional solid fuel-fired steam generator - simultaneously with the production of steam.
A találmánnyal további célunk olyan új és tökéletesített, SO2 szorbens előállítására és ennek az SO2 szorbensnek égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgáló eljárás megvalósítása, ahol a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésben túlégetett mészkőszemcséket - amennyiben a mészkőszemcsék még nem rendelkeznek a kívánt mérettel összekeverjük a szilárd tüzelőanyaggal, amelyet egy porlasztó berendezésbe vezetünk be, amely porlasztó berendezés mind a mészkőszemcséket, mind pedig a szilárd tüzelőanyagot elporlasztja.A further aim of the invention is to implement a new and improved process for producing SO2 sorbent and for using this SO2 sorbent for desulfurization of combustion products, where limestone particles overburned in a conventional solid fuel steam generator - if the limestone particles do not yet have the desired size - are mixed with the solid fuel, which is introduced into an atomizer, which atomizer atomizes both the limestone particles and the solid fuel.
Szintén további célunk a találmánnyal olyan új és tökéletesített eljárás megvalósítása, amely SO2 szorbens előállítására, és az így előállított szorbens égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgál, amely eljárás során a mészkőszemcséket egy hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésben túlégetjük, és ha előzőleg még nem kevertük össze a szilárd tüzelőanyaggal, amelyet a porlasztóba vezetünk be, akkor összekeverjük a porlasztóból kivezetett szilárd tüzelőanyaggal, és a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésbe mészkőszemcsékből és szilárd tüzelőanyagból álló keverék formájában fecskendezünk be; vagy pedig a mészköszemcséket és a szilárd tüzelőanyagot egymástól elkülönítve fecskendezzük be a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő gőzfejlesztő berendezésbe.It is also a further object of the invention to provide a new and improved process for producing SO2 sorbent and for using the sorbent thus produced for desulfurization of combustion products, during which process the limestone particles are overburned in a conventional solid fuel steam generator, and if they have not previously been mixed with the solid fuel introduced into the atomizer, they are mixed with the solid fuel discharged from the atomizer and injected into the conventional solid fuel steam generator as a mixture of limestone particles and solid fuel; or the limestone particles and the solid fuel are injected separately into the conventional solid fuel steam generator.
A találmánnyal további célunk olyan új és tökéletesített eljárás megvalósítása, amely SO2 szorbens előállítására, valamint ennek az SO2 szorbensnek égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgál, amely eljárás során a mészkőszemcséket, amelyeket a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésben a gőz előállításával egyidejűleg túlégetünk, olyanA further aim of the invention is to implement a new and improved process for producing SO2 sorbent and for using this SO2 sorbent for the desulfurization of combustion products, during which process the limestone particles, which are overburned simultaneously with the production of steam in a conventional solid fuel steam generator, are
-13útvonal mentén vezetjük keresztül a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésen, hogy kiküszöböljük a mészkőszemcsék és a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésben lévő kén összekeveredését.-13 is routed through the traditional solid fuel steam generator to eliminate the mixing of limestone particles and sulfur in the traditional solid fuel steam generator.
A találmánnyal szintén további célunk olyan új és tökéletesített eljárás megvalósítása, amely SO2 szorbens előállítására, és ennek a szorbensnek égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgál, amely eljárás során a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésben a mészkőszemcsék túlégetésével előállított, reakcióképtelen mészszemcséket a gőzfejlesztő generátorból történő kilépésük után egy előgyűjtő eszközben elkülönítjük az égésterméktől és a szilárd tüzelőanyag finomabb hamujától, ahol az égéstermék és a szilárd tüzelőanyag finomabb hamuja a szilárd tüzelőanyagnak a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésben történő elégetése során keletkezik.Another aim of the invention is to provide a new and improved process for producing SO2 sorbent and for using this sorbent for desulfurization of combustion products, in which process the unreactive lime particles produced by overburning limestone particles in a conventional solid fuel steam generator are separated from the combustion product and the finer ash of the solid fuel in a pre-collection device after they exit the steam generator, where the combustion product and the finer ash of the solid fuel are generated during the combustion of the solid fuel in the conventional solid fuel steam generator.
A találmánnyal szintén további célunk olyan új és tökéletesített eljárás megvalósítása, amely SO2 szorbens előállítására és ennek az SO2 szorbensnek égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgál, ahol az eljárás során az elkülönített, reakcióképtelen mészszemcséket az előgyűjtő eszköz elhagyása után hidratálással reaktiváljuk.Another aim of the invention is to provide a new and improved process for producing SO2 sorbent and using this SO2 sorbent for desulfurization of combustion products, wherein the separated, unreactive lime particles are reactivated by hydration after leaving the pre-collection device.
A találmánnyal szintén további célunk olyan új és tökéletesített eljárás megvalósítása, amely SO2 szorbens előállítására és ennek az SO2 szorbensnek égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgál, amely eljárás során az elkülönített, reakcióképtelen mészszemcséket a reaktiválásuk után egy füstgáz kénmentesítésére szolgáló kénmentesítő eszközben a szilárd tüzelőanyag elégetésekor a gőzfejlesztő berendezésben keletkező égéstermék kénmentesítésére használjuk fel.Another aim of the invention is to provide a new and improved process for producing SO2 sorbent and for using this SO2 sorbent for the desulfurization of combustion products, in which process the separated, unreactive lime particles, after their reactivation, are used in a desulfurization device for flue gas desulfurization for the desulfurization of combustion products generated in the steam generator during the combustion of solid fuel.
A találmánnyal szintén további célunk olyan új és tökéletesített eljárás megvalósítása, amely SO2 szorbens előállítására és ennek a szorbensnek égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgál, amely eljárás viszonylag egyszerűen implementálható, viszonylag egyszerűen alkalmazható és viszonylag kis költséggel működtethető.It is also a further object of the invention to provide a new and improved process for producing SO 2 sorbent and using this sorbent for desulfurization of combustion products, which process is relatively simple to implement, relatively simple to use and relatively inexpensive to operate.
-14A kitűzött célokat olyan új és tökéletesített, SO2 szorbens előállítására és ennek a szorbensnek égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgáló eljárással valósítjuk meg, amely a következő lépésekből áll. Először is mészkőszemcséket állítunk elő durvaszemcsés formában vagy más alakban. Ezeket a mészkőszemcséket vagy összekeverjük olyan szilárd tüzelőanyaggal, amelyet egy olyan porlasztó berendezésbe vezetünk be, amellyel a mészkőszemcséket és a szilárd tüzelőanyagot elporlasztjuk, illetve ha a mészkőszemcsék már a kívánt mérettel rendelkeznek, vagy összekeverjük a porlasztóból kivezetett szilárd tüzelőanyaggal, vagy elkülönítjük a szilárd tüzelőanyagtól. A mészkőszemcséket és a szilárd tüzelőanyagot vagy keverék formájában fecskendezzük be egy hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő gőzfejlesztő berendezésbe, vagy pedig a mészkőszemcséket és a szilárd tüzelőanyagot külön-külön fecskendezzük be a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő gőzfejlesztő berendezésbe. Miközben a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésben gőzt állítunk elő, a mészkőszemcséket túlégetjük a gőzfejlesztő berendezésben, ezáltal reakcióképtelen mészszemcséket állítunk elő azokból. Miközben a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésben gőzt állítunk elő, és a mészkőszemcséket túlégetjük, a szemcséket a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésen úgy vezetjük keresztül, hogy a mészkőszemcsék ne keveredjenek össze a gőzfejlesztő berendezésben lévő kénnel. Miután a reakcióképtelen mészszemcsék elhagyják a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezést, egy előgyűjtő eszközben elkülönítjük azokat az égésterméktől és a szilárd tüzelőanyag finomabb hamujától, amely égéstermék és finomabb hamu a szilárd tüzelőanyagnak a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésben történő elégetése során keletkezik. Az előgyűjtő eszközből történő kivezetés után az elkülönített, reakcióképtelen mészszemcséket hidratálással reaktiváljuk. A korábban reakcióképtelen mészszemcsék reaktiválását követően a mészszemcséket füstgáz kénmentesítésére szolgáló eszközben használjuk fel a szilárd tüzelőanyagnak a gőzfejlesztő berendezésben történő elégetése során keletkező égéstermék kénmentesítésére.-14The objectives are achieved by a new and improved process for the production of a SO 2 sorbent and for the use of this sorbent for the desulfurization of combustion products, which process comprises the following steps. First, limestone particles are produced in coarse-grained form or in another form. These limestone particles are either mixed with a solid fuel which is introduced into an atomizer device which atomizes the limestone particles and the solid fuel, or when the limestone particles already have the desired size, they are either mixed with the solid fuel discharged from the atomizer or separated from the solid fuel. The limestone particles and the solid fuel are either injected as a mixture into a conventional solid fuel steam generator, or the limestone particles and the solid fuel are injected separately into the conventional solid fuel steam generator. While steam is being produced in the conventional solid fuel steam generator, the limestone particles are overburned in the steam generator, thereby producing unreactive lime particles. While steam is being produced in the conventional solid fuel steam generator and the limestone particles are overburned, the particles are passed through the conventional solid fuel steam generator in such a way that the limestone particles do not mix with the sulfur in the steam generator. After the unreactive lime particles leave the conventional solid fuel steam generator, they are separated in a pre-collection device from the combustion product and the finer ash of the solid fuel, which combustion product and finer ash are generated during the combustion of the solid fuel in the conventional solid fuel steam generator. After being discharged from the pre-collection device, the separated unreactive lime particles are reactivated by hydration. After the previously unreactive lime particles have been reactivated, the lime particles are used in a flue gas desulfurization device to desulfurize the combustion product generated during the combustion of the solid fuel in the steam generator.
-15* « ···· ·«J·-15* « ···· ·«J·
Lényegesnek tartjuk megjegyezni a találmány szerinti eljárás kapcsán, hogy eddig - azaz a jelen leírás elkészítéséig - úgy gondolták, ha mészkövet túl magas hőmérsékleten kalcinálnak egy kemencében, akkor az így előállított mész túlégetetté és ezáltal reakcióképtelenné válik, így az ilyen túlégetett mész alkalmatlan égéstermékek, azaz füstgáz kénmentesítésére. A technika állásából megismert kitanítás szerint a kemencében történő kalcinálás érdekében olyan lépéseket tettek, amelyek biztosítják, hogy a kalcinálandó mészkő olyan helyen legyen befecskendezve a kemencébe, ahol egyrészt a hőmérséklet elég alacsony ahhoz, hogy elkerüljék a mészkő túlégetését, és ezt követően a mészkőnek a kemencébe történő befecskendezése után a mészkőnek a kemencében történő benntartózkodási ideje ne legyen elegendően hosszú ahhoz, hogy a mészkő túlégetetté váljon. Ez éles ellentétben áll a találmány szerinti kitanítással, melynek értelmében a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő gőzfejlesztő berendezésbe befecskendezett mészkő szándékosan azért kerül befecskendezésre a kemencébe, hogy azt túlégessük. Ez azt jelenti, hogy a mészkövet olyan helyen fecskendezzük be egy hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésbe, ahol a hőmérséklet feltételezhetően magasabb, mint a mészkőnek a technika állásából megismerhető kalcinálási hőmérséklete, valamint ahol a mészkőnek a gőzfejlesztő berendezésben eltöltött ideje meghaladja a mészkőnek a technika állása alapján feltételezhető kalcinálási idejét.It is important to note in connection with the process according to the invention that until now - i.e. until the preparation of the present description - it was believed that if limestone is calcined at too high a temperature in a kiln, the lime thus produced becomes overburned and therefore unreactive, so that such overburned lime is unsuitable for the desulfurization of combustion products, i.e. flue gas. According to the teaching known from the prior art, steps have been taken in the calcination in the kiln to ensure that the limestone to be calcined is injected into the kiln at a location where, on the one hand, the temperature is low enough to avoid overburning of the limestone, and subsequently, after the limestone has been injected into the kiln, the residence time of the limestone in the kiln is not long enough to cause the limestone to become overburned. This is in sharp contrast to the teaching of the invention, which states that the limestone injected into a conventional solid fuel steam generator is intentionally injected into the furnace to overburn it. This means that the limestone is injected into a conventional solid fuel steam generator at a location where the temperature is assumed to be higher than the calcination temperature of the limestone as known from the prior art, and where the time spent by the limestone in the steam generator exceeds the calcination time of the limestone as known from the prior art.
A találmányt a továbbiakban a rajz alapján ismertetjük részletesen, ahol aThe invention will be described in detail below with reference to the drawing, where the
1. ábra egy hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő gőzfejlesztő berendezés vázlatos, függőleges metszeti nézete. Az ábrán látható gőzfejlesztő berendezés kialakítása lehetővé teszi mészkőszemcsék befecskendezését a gőzfejlesztő berendezésbe annak érdekében, hogy a gőz előállításával egyidejűleg túlégessük azokat, és ezáltal reakcióképtelen mészszemcséket állítsunk elő azokból; aFigure 1 is a schematic vertical sectional view of a conventional solid fuel steam generator. The design of the steam generator shown in the figure allows for the injection of limestone particles into the steam generator in order to overburn them simultaneously with the production of steam, thereby producing unreactive lime particles;
2. ábra az 1. ábrán látható, hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő gőzfejlesztő berendezés vázlatrajza, amely berendezéshez levegömelegítő, szemcsegyűjtő eszköz, kémény és előgyűjtő eszköz csatlakozik, amelyek együttesen alkalmasak a találmány szerinti eljárás gyakorlati megvalósítására; aFigure 2 is a schematic diagram of the conventional solid fuel steam generator shown in Figure 1, to which an air heater, a particle collector, a chimney and a pre-collector are connected, which together are suitable for the practical implementation of the method according to the invention;
- 16·..· ··:· ··/· .·- 16·..· ··:· ··/· .·
3. ábra az 1. ábrán látható, hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő gőzfejlesztő berendezés vázlatrajzát mutatja, amelyhez levegő-előmelegítő, szemcsegyűjtő eszköz, kémény és másfajta elögyűjtő eszköz csatlakozik, amelyek együttesen alkalmasak a találmány szerinti eljárás gyakorlati megvalósítására; és aFigure 3 shows a schematic diagram of the conventional solid fuel steam generator shown in Figure 1, to which is connected an air preheater, a particle collector, a chimney and other pre-collection devices, which together are suitable for the practical implementation of the process according to the invention; and
4. ábra a találmány szerinti eljárás lépéseit bemutató folyamatábra.Figure 4 is a flow chart showing the steps of the method according to the invention.
Az 1. ábra egy hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezés vázlatos felépítését mutatja. Tekintettel arra, hogy a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezések szerkezeti felépítése és működési módja jól ismert a szakmában jártas szakemberek számára, szükségtelennek tarjuk az 1. ábrán látható 10 gőzfejlesztő berendezést részletesen bemutatni. Ehelyett a találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas, hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezésnek azokat a részegységeit mutatjuk be, amelyeknek a találmány szerinti eljárás megvalósításánál jelentősége van. A hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezés részegységeinek szerkezeti felépítése és működése az itt leírtakon kívül részletesen megismerhető többek között az US 4,719,587 sz. szabadalmi leírásból (1988. január 12., F. J. Berte).Figure 1 shows a schematic diagram of a conventional solid fuel steam generator 10. Since the structure and operation of conventional solid fuel steam generators are well known to those skilled in the art, it is unnecessary to describe the steam generator 10 shown in Figure 1 in detail. Instead, the components of a conventional solid fuel steam generator 10 suitable for implementing the method of the invention are shown which are of significance in implementing the method of the invention. The structure and operation of the components of a conventional solid fuel steam generator 10 can be found in, among others, US 4,719,587 (January 12, 1988, F. J. Berte).
Az 1. ábrán látható, hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezés 12 égésteret tartalmaz. Mint később részletesen is ismertetjük, a 10 gőzfejlesztő berendezés 12 égésterében a szakmában jártas szakemberek számára jói ismert módon hajtjuk végre az elporlasztott, szilárd tüzelőanyag levegő segítségével történő elégetését. Az elporlasztott, szilárd tüzelőanyag és a levegő együttes elégetéséből származó forró gázok felfelé szállnak a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezésben. A gázok felfelé áramlása közben a forró gázok a szakmában jártas szakemberek számára jól ismert módon hőt adnak át egy csövekben áramló folyadéknak. A rajzon a csöveket az egyszerűség kedvéért nem tüntettük fel. A folyadékot szállító csövek a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezés mind a négy oldalfalán, ismert módon vannak vezetve. Ezt követően a forró gázok vízszintes 14 járaton keresztül kilépnek a 10 gőzfejlesztő generátorból, amely 14 járat egy hátsó 16 járathoz vezet. Bár az 1. ábrán az egyszerűség kedvéért nem ábrázoltuk, mind a vízszintes 14 járat, mind pedig a hátsó 16 járat jól látható a 2. és 3. ábrán, ésThe conventional solid fuel steam generator 10 shown in Figure 1 includes a combustion chamber 12. As will be described in detail later, the combustion chamber 12 of the steam generator 10 is used to burn the atomized solid fuel with air in a manner well known to those skilled in the art. The hot gases resulting from the combined combustion of the atomized solid fuel and air rise upward in the conventional solid fuel steam generator 10. As the gases rise upward, the hot gases transfer heat to a fluid flowing in the pipes in a manner well known to those skilled in the art. The pipes are not shown in the drawing for the sake of simplicity. The pipes carrying the fluid are routed along all four side walls of the conventional solid fuel steam generator 10 in a manner well known to those skilled in the art. The hot gases then exit the steam generator 10 through a horizontal passage 14, which passage 14 leads to a rear passage 16. Although not shown in Figure 1 for simplicity, both the horizontal passage 14 and the rear passage 16 are clearly visible in Figures 2 and 3, and
-17• · · · · · · · £ · azok olyan 18 hőcserélő felülettel rendelkeznek, amely a szakmában jártas szakemberek számára jól ismert módon gőz előállítására és túlhevítésére alkalmas. Ezt követően a gőzt egy - az ábrán nem látható - turbinához vezetjük, amely egy turbina/generátor szerkezet egyik - a rajzon szintén nem látható - részegységét alkotja. A gőz úgy van a turbinához vezetve, hogy hajtóereje meghajtja a turbinát, ezáltal a turbinához csatlakozó generátort, aminek következtében a generátor villamos áramot termel.-17• · · · · · · · £ · they have a heat exchange surface 18 which is suitable for producing and superheating steam in a manner well known to those skilled in the art. The steam is then fed to a turbine - not shown in the figure - which forms one of the sub-units of a turbine/generator structure - also not shown in the drawing. The steam is fed to the turbine in such a way that its driving force drives the turbine, and thereby the generator connected to the turbine, as a result of which the generator produces electric current.
Az 1. ábrán látható, hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezés számos tartályt is tartalmaz, ahol a tartályok célszerűen 20 fő szívószekrényként vannak kialakítva. A 20 fő szívószekrényeket a szakmában jártas szakemberek számára jól ismert módon megfelelő - az ábrán nem látható tartóeszközök tartják a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezés 12 égésterében oly módon, hogy az egyes 20 fő szívószekrények hossztengelye lényegében párhuzamos a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezés hossztengelyével. A 20 fő szívószekrények mindegyike a szakmában jól ismert módon több, az egyszerűség kedvéért a rajzon nem látható levegőkamrát, valamint több, az egyszerűség kedvéért a rajzon szintén nem látható tüzelőanyag-kamrát tartalmaz, amelyek célszerűen váltakozva vannak elrendezve. Mindegyik levegőkamrában van egy - az ábrán nem látható - légszelep, amelynek célja az égéshez szükséges levegő befecskendezése a 10 gőzfejlesztő berendezés 12 égésterébe. Ehhez hasonlóan a tüzelőanyagkamrák mindegyikében van egy - az ábrán nem látható - tüzelőanyag-szelep, amelynek célja az elégetendő tüzelőanyag befecskendezése a 10 gőzfejlesztő berendezés 12 égésterébe. A 20 fő szívószekrények szerkezeti kialakítása és működési módja részletesebben is megtalálható többek között az US 5,315,939 sz. szabadalmi leírásban (1994. május 31., M. J. Ríni et al.)The conventional solid fuel steam generator 10 shown in Figure 1 also includes a plurality of tanks, the tanks being preferably configured as main suction boxes 20. The main suction boxes 20 are supported in the combustion chamber 12 of the conventional solid fuel steam generator 10 by suitable support means (not shown) in a manner well known to those skilled in the art, such that the longitudinal axis of each main suction box 20 is substantially parallel to the longitudinal axis of the conventional solid fuel steam generator 10. Each of the main suction boxes 20 includes, as is well known in the art, a plurality of air chambers (not shown in the drawing for simplicity) and a plurality of fuel chambers (not shown in the drawing for simplicity), which are preferably arranged alternately. Each air chamber has an air valve (not shown) for injecting the air required for combustion into the combustion chamber 12 of the steam generator 10. Similarly, each of the fuel chambers has a fuel valve (not shown) for injecting the fuel to be burned into the combustion chamber 12 of the steam generator 10. The structural design and operation of the main suction boxes 20 are described in more detail, among others, in US 5,315,939 (May 31, 1994, M. J. Ríni et al.)
A hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezés 20 fő szívószekrényei olyan - az egyszerűség kedvéért a rajzon nem ábrázolt levegöadagoló eszközt is tartalmaznak, amely a levegőkamrákhoz, valamint a levegőkamrákra szerelt levegőszelepekhez csatlakozik. A levegőadagoló eszköz levegőt szállít a levegőszelepekhez és a levegőkamrákon keresztül a 10 gőzfejlesztő berendezés 12 égésterébe. A levegőadagoló eszköz a szakmában jól ismert módonThe main intake boxes 20 of a conventional solid fuel steam generator 10 also include an air supply device, not shown for simplicity, which is connected to the air chambers and to air valves mounted on the air chambers. The air supply device supplies air to the air valves and through the air chambers into the combustion chamber 12 of the steam generator 10. The air supply device is provided in a manner well known in the art.
-18• ······«·· · • · · · ·-18• ······«·· · • · · · ·
- a rajzon nem látható - légcsavart és légcsatornákat tartalmaz, amely légcsatornák egyrészt a légcsavarhoz, másrészt a levegőkamrákra szerelt levegőszelepekhez csatlakoznak külön álló szelepek és vezérlések révén. Hasonló módon a tüzelőanyag-tartályokra szerelt tüzelőanyag-szelepekhez olyan, az elporlasztott szilárd tüzelőanyagot adagoló 22 tüzelőanyag-adagoló eszköz csatlakozik, amely elporlasztott szilárd tüzelőanyaggal látja el a tüzelőanyag-kamrákat, és az azokra szerelt tüzelőanyag-szelepeket, amelyek a 10 gőzfejlesztő berendezés 12 égésterébe fecskendezik a tüzelőanyagot. A 22 tüzelőanyag-adagoló eszköz 24 porlasztót és az elporlasztott szilárd tüzelőanyagok továbbítására szolgáló 26 csatornákat tartalmaz. A 24 porlasztó a szakmában jártas szakemberek számára jól ismert módon a megkívánt finomságúra porlasztja el a szilárd tüzelőanyagot. Bár a rajzon az egyszerűség kedvéért nem ábrázoltuk, a 24 porlasztó a levegöadagoló eszköz légcsavarjához csatlakozik oly módon, hogy a levegőadagoló eszköz légcsavarjától levegő is áramlik a 24 porlasztóhoz, ezáltal az elporlasztott szilárd tüzelőanyag a 24 porlasztótól a tüzelőanyag-kamrákra szerelt tüzelőanyagszelepekhez 26 csatornákon keresztül továbbítódik a levegőárammal együtt. Mindez jól ismert a porlasztókkal foglalkozó szakemberek számára.- not shown in the drawing - comprises an air propeller and air ducts, which air ducts are connected to the propeller on the one hand and to air valves mounted on the air chambers on the other hand by means of separate valves and controls. Similarly, a fuel metering device 22 for feeding the atomized solid fuel is connected to the fuel valves mounted on the fuel tanks, which supplies the fuel chambers with atomized solid fuel, and fuel valves mounted thereon, which inject the fuel into the combustion chamber 12 of the steam generator 10. The fuel metering device 22 comprises an atomizer 24 and channels 26 for conveying the atomized solid fuels. The atomizer 24 atomizes the solid fuel to the desired fineness in a manner well known to those skilled in the art. Although not shown in the drawing for simplicity, the atomizer 24 is connected to the air delivery device propeller in such a way that air also flows from the air delivery device propeller to the atomizer 24, whereby the atomized solid fuel is conveyed from the atomizer 24 to the fuel valves 26 mounted on the fuel chambers along with the air flow. All this is well known to those skilled in the art of atomizers.
A továbbiakban azt mutatjuk be, hogy a reakcióképtelen mészszemcsék előállítása céljából túlégetendő mészkőszemcséket hogyan fecskendezzük be a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezésbe. Amint az 1. ábrán látható, a találmány szerinti 10 gőzfejlesztő berendezéshez mészkőszemcséket adagoló 28 adagolóeszköz csatlakozik. A mészköszemcséket adagoló 28 adagolóeszköz olyan 30 tárolóeszközt tartalmaz, amelyekből előnyösen adagolhatok a mészkőszemcsék, valamint olyan 32 járatot tartalmaz, amelynek segítségével a mészkőszemcsék a 30 tárolóeszköztől a kívánt helyre szállíthatók.The following describes how to inject limestone particles to be overburned to produce non-reactive lime particles into a conventional solid fuel fired steam generator 10. As shown in Figure 1, a limestone particle feeder 28 is connected to the steam generator 10 according to the invention. The limestone particle feeder 28 comprises a storage means 30 from which the limestone particles can be advantageously fed, and a passage 32 by means of which the limestone particles can be transported from the storage means 30 to the desired location.
A találmány szerinti 10 gőzfejlesztő berendezésben a 10 gőzfejlesztő berendezésbe túlégetés céljából befecskendezendő mészkőszemcsék a 30 tárolóeszköztől a 10 gőzfejlesztő berendezésbe történő befecskendezés pontjához vezető vezetékek közül bármelyiken továbbíthatók. Abban az esetben, ha a 10 gőzfejlesztő berendezésbe befecskendezendő mészkőszemcsék nem rendelkeznek a kívánt mérettel, a mészkőszemcsék összekeverhetők a 24 porlasztóba bevezetendő szilárd tüzelőanyaggal, azaz a nem megfelelő méretű mészkőszemcsék az 1. ábrán látható folytonos vonal mentén a 34 ponthoz vezethetők, ahol a mészkőszemcséket összekeverjük a szilárd tüzelőanyaggal, és a keveréket az 1. ábrán látható módon 36 nyíl irányában továbbítjuk a 24 porlasztóhoz. A mészkőszemcséknek és a 24 porlasztóba bevezetendő szilárd tüzelőanyagnak az összekeverése következtében mind a mészkőszemcséket, mind pedig a szilárd tüzelőanyagot elporlasztjuk a 24 porlasztóban oly módon, hogy a 24 porlasztóból kilépő mészkőszemcsék és szilárd tüzelőanyag egyaránt a kívánt finomságú lesz. Ha viszont a mészkőszemcsék már a megfelelő méretűek, akkor a reakcióképtelen mészszemcsék előállítása céljából a 10 gőzfejlesztő berendezésben túlégetendő mészkőszemcséket vagy a 24 porlasztóból kivezetett szilárd tüzelőanyaggal keverjük össze, azaz a mészkőszemcséket a 30 tárolóeszközből a 32’ járaton keresztül vezetjük az 1. ábrán látható 38 ponthoz, ahol a mészkőszemcséket egyesítjük a 24 porlasztóban korábban már elporlasztott szilárd tüzelőanyaggal; vagy pedig a megfelelő méretű mészkőszemcséket az 1. ábrán szaggatott vonallal jelölt 32” vezetéken a 30 tárolóeszközből közvetlenül a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezésbe vezetjük oly módon, hogy a mészkőszemcséket és a szilárd tüzelőanyagot egymástól elkülönítve fecskendezzük be a 10 gőzfejlesztő berendezésbe.In the steam generator 10 of the invention, the limestone particles to be injected into the steam generator 10 for overburning can be conveyed from the storage device 30 to the injection point into the steam generator 10 via any of the lines leading to the point of injection into the steam generator 10. In the event that the limestone particles to be injected into the steam generator 10 do not have the desired size, the limestone particles can be mixed with the solid fuel to be introduced into the atomizer 24, i.e. the limestone particles of the inappropriate size can be conveyed along the solid line shown in Figure 1 to point 34, where the limestone particles are mixed with the solid fuel, and the mixture is conveyed to the atomizer 24 in the direction of arrow 36 as shown in Figure 1. As a result of the mixing of the limestone particles and the solid fuel to be introduced into the atomizer 24, both the limestone particles and the solid fuel are atomized in the atomizer 24 in such a way that the limestone particles and the solid fuel exiting the atomizer 24 are both of the desired fineness. However, if the limestone particles are already of the appropriate size, then the limestone particles to be overburned in the steam generator 10 are mixed with the solid fuel discharged from the atomizer 24 in order to produce the non-reactive lime particles, i.e. the limestone particles are fed from the storage device 30 through the passage 32' to the point 38 shown in Figure 1, where the limestone particles are combined with the solid fuel previously atomized in the atomizer 24; or the appropriately sized limestone particles are fed from the storage device 30 directly into the conventional solid fuel-fired steam generator 10 via the 32” line indicated by the dashed line in Figure 1, in such a way that the limestone particles and the solid fuel are injected separately into the steam generator 10.
Függetlenül attól, hogy a mészkőszemcséket milyen úton vezetjük be a 10 gőzfejlesztő berendezésbe, ahol azok túlégetésével reakcióképtelen mészszemcséket állítunk elő, a mészkőszemcséket minden egyes esetben oly módon fecskendezzük be a 10 gőzfejlesztő berendezésbe, hogy azok a lehető legmagasabb hőmérsékletnek legyenek kitéve a 10 gőzfejlesztő berendezésben. A 10 gőzfejlesztő berendezésben a 12 égéstérben van a legmagasabb hőmérséklet, ezért a mészkőszemcséket függetlenül attól, hogy milyen úton hagyják el a 30 tárolóeszközt, a 12 égéstérbe fecskendezzük be. Mivel a 12 égéstér a 10 gőzfejlesztő berendezés alján helyezkedik el, a befecskendezett mészkőszemcséket a lehető leghosszabb ideig tartjuk a 10 gőzfejlesztő berendezésben. Mivel a mészkőszemcsék általában kisebb sűrűségű anyagot alkotnak, mint a szilárd tüzelőanyag, a mészkőszemcsék, illetve azok túlégetését követően a reakcióképtelen mészszemcsék, továbbá a szilárd tüzelőanyag szemcséi természetüknél fogva eltérő út mentén haladnak keresztül a 10 gőzfejlesztő berendezés belsején. A mészkőszemcsék és a szilárd tüzelőanyag az eltérő áramlási útvonalai következtében a 10 gőzfejlesztő berendezésben aRegardless of the route by which the limestone particles are introduced into the steam generator 10, where they are overburned to produce unreactive lime particles, the limestone particles are always injected into the steam generator 10 in such a way that they are exposed to the highest possible temperature in the steam generator 10. The highest temperature in the steam generator 10 is in the combustion chamber 12, so the limestone particles are injected into the combustion chamber 12 regardless of the route by which they leave the storage means 30. Since the combustion chamber 12 is located at the bottom of the steam generator 10, the injected limestone particles are retained in the steam generator 10 for as long as possible. Since limestone particles are generally less dense than solid fuel, the limestone particles, or the unreacted lime particles after their overburning, and the solid fuel particles inherently travel different paths through the interior of the steam generator 10. Due to the different flow paths of the limestone particles and the solid fuel in the steam generator 10, the
-20♦ · · · · ·-20♦ · · · · ·
·..· ··:· ··*· · mészkőszemcsék nem keverednek össze a szilárd tüzelőanyagból származó kénnel. Miután a túlégetés következtében a mészköszemcsékből reakcióképtelen mészszemcsék keletkeznek, a reakcióképtelen mészszemcsék és a kén összekeveredése lényegében következmények nélkül marad, ugyanis a reakcióképtelen mészszemcsék természetüknél fogva nem kötik meg a ként.·..· ··:· ··*· · limestone particles do not mix with sulfur from solid fuel. Since the overburning of limestone particles results in the formation of unreactive lime particles, the mixing of unreactive lime particles and sulfur is essentially without consequences, since unreactive lime particles do not bind sulfur by their nature.
A 2. és 3. ábrán ugyanolyan típusú, hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezés látható, mint amilyet az 1. ábra szemléltet. Az egyszerűség kedvéért a továbbiakban a 2. és 3. ábrán látható 10 gőzfejlesztő berendezést azonos hivatkozási jellel láttuk el. A 2. és 3. ábrán látható, hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezéshez hagyományos 44 kémény, valamint előgyűjtő eszköz csatlakozik.Figures 2 and 3 show the same type of conventional solid fuel fired steam generator 10 as shown in Figure 1. For the sake of simplicity, the steam generator 10 shown in Figures 2 and 3 are hereinafter referred to by the same reference numerals. The conventional solid fuel fired steam generator 10 shown in Figures 2 and 3 is connected to a conventional chimney 44 and a pre-collector.
A hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezésben a szilárd tüzelőanyag elégetésekor keletkező gáznemű égéstermék a 10 gőzfejlesztő berendezés hátsó gázelvezető 16 járatát elhagyva a szokásos 40 levegőmelegítőn áramlik keresztül. Miközben a forró gázok keresztüláramlanak a 40 levegőmelegítőn, a 10 gőzfejlesztő berendezés hátsó 16 járata felől beáramló forró gázok és a 10 gőzfejlesztő berendezésen keresztüláramló levegő között a jól ismert módon hőátadás megy végbe, azaz a hagyományos 40 levegőmelegítőn keresztüláramló forró égéstermék hőt ad át a belépő levegőnek, így az égéstermék lehűl, miközben a belépő levegő felmelegszik.In a conventional solid fuel steam generator 10, the gaseous combustion product generated during the combustion of the solid fuel leaves the rear gas outlet passage 16 of the steam generator 10 and flows through the conventional air heater 40. While the hot gases flow through the air heater 40, heat transfer occurs in a well-known manner between the hot gases flowing in from the rear passage 16 of the steam generator 10 and the air flowing through the steam generator 10, i.e. the hot combustion product flowing through the conventional air heater 40 transfers heat to the incoming air, so that the combustion product cools down while the incoming air heats up.
A hagyományos 40 levegőmelegítőből az égéstermék a 2. és 3. ábrán látható módon egy speciális előgyűjtő eszközön áramlik át. Ezt követően az égéstermék hagyományos 42 szemcsegyűjtő eszközön keresztül halad tovább. A hagyományos 42 szemcsegyűjtő eszköz megvalósítható olyan, hagyományos típusú eszköz formájában, amely alkalmas a szemcséknek az égéstermékből történő eltávolítására. A 42 szemcsegyűjtő eszköz lehet például elektrosztatikus ülepítő, portalanító tartály, stb., melyek mindegyike jól ismert a szakmában jártas szakemberek számára. A hagyományos 42 szemcsegyűjtő eszköz a szakmában jártas szakemberek számára jól ismert módon olyan kialakítású, hogy eltávolítja az égéstermék által szállított szemcséket, miközben az égéstermék átáramlik a 42 szemcsegyűjtő eszközön. Az égéstermékből eltávolított szemcsék a 42 szemcsegyűjtő eszközön történő áthaladás során összegyűlnek, és egy megfelelő kialakítású 46 ürítő eszközökön keresztülFrom the conventional air heater 40, the flue gas flows through a special pre-collection device as shown in Figures 2 and 3. The flue gas then passes through a conventional particulate collection device 42. The conventional particulate collection device 42 may be implemented in the form of a conventional type of device suitable for removing particulates from the flue gas. The particulate collection device 42 may be, for example, an electrostatic precipitator, a dust collector, etc., all of which are well known to those skilled in the art. The conventional particulate collection device 42 is designed, as is well known to those skilled in the art, to remove particulates carried by the flue gas as the flue gas flows through the particulate collection device 42. The particulates removed from the flue gas are collected as they pass through the particulate collection device 42 and are discharged through a suitably designed discharge means 46.
-21 ·..· ··:· ··*' eltávolítjuk azokat a 42 szemcsegyűjtő eszközből. Miután a szemcséket eltávolítottuk a 42 szemcsegyűjtő eszközön keresztüláramló égéstermékekből, az égéstermékeket hagyományos 44 kéményen keresztül kiengedjük a légkörbe.-21 ·..· ··:· ··*' are removed from the particulate collection device 42. After the particulates have been removed from the combustion products flowing through the particulate collection device 42, the combustion products are discharged to the atmosphere through a conventional chimney 44.
A továbbiakban a 2. és 3. ábrán látható 48 előgyűjtő eszköz első kiviteli alakjának felépítését és működését mutatjuk be. Amint a 2. ábrán látható, a 48 előgyűjtő eszköz a hagyományos 40 levegőmelegítőt és a hagyományos 42 szemcsegyűjtő eszközt köti össze. A 48 előgyűjtő eszköz feladata a mészkőszemcsékből túlégetéssel előállított, reakcióképtelen mészszemcsék eltávolítása az égéstermékből, miközben az égéstermék átáramlik a hagyományos 40 levegőmelegítőt a hagyományos 42 szemcsegyűjtő eszközzel összekötő a 48 előgyűjtő eszközön. Amint a 2. ábrán látható, a 48 előgyűjtő eszköz első kiviteli alakja zsalugáteres kialakítású. A 2. ábrán látható zsalugáteres kialakítású 48 előgyűjtő eszközzel ellentétben a 3. ábrán olyan 50 előgyűjtő eszköz látható, amely centrifugális porleválasztóként (ciklon) van megvalósítva.The structure and operation of a first embodiment of the pre-collection device 48 shown in Figures 2 and 3 will now be described. As shown in Figure 2, the pre-collection device 48 connects the conventional air heater 40 and the conventional particle collection device 42. The function of the pre-collection device 48 is to remove unreacted lime particles produced by overburning limestone particles from the combustion product while the combustion product flows through the pre-collection device 48 connecting the conventional air heater 40 to the conventional particle collection device 42. As shown in Figure 2, the first embodiment of the pre-collection device 48 is of a louvered design. In contrast to the louvered design of the pre-collection device 48 shown in Figure 2, Figure 3 shows a pre-collection device 50 that is implemented as a centrifugal dust separator (cyclone).
A 2., illetve 3. ábrán látható, találmány szerinti 48 és 50 előgyűjtő eszköz alkalmazásának számos előnye van. Egyrészt a mészkőszemcsék túlégetésével előállított, reakcióképtelen mészszemcséknek a 2., illetve a 3. ábrán látható 48, illetve 50 előgyűjtő eszközben történő leválasztása révén külön közegáram valósítható meg. A közegáram elsősorban olyan, reakcióképtelen mészszemcséket tartalmaz, amelyeket azok reaktiválása céljából - később részletesebben ismertetett módon - hidratáljuk, majd a reaktiválást követően kén megkötése céljából megfelelő típusú, füstgáz kénmentesítésére szolgáló eszközt használunk ahhoz, hogy az égéstermék kénmentesítését elvégezzük. A reakcióképtelen mészszemcsék imént említett módon történő leválasztása azért előnyös, mert a reakcióképtelen mészszemcsék reaktiválása optimálisan végezhető el anélkül, hogy nagy mennyiségű szilárd tüzelőanyag-hamut kellene kezelni, amely hamu az égéstermék által egyébként is szállított, reakcióképtelen mészszemcséket tartalmaz. Ezenkívül lehetőség nyílik a mészszemcsék és a hamu arányának szabályozására is, és ezáltal a mészszemcséknek a füstgáz kénmentesítésére szolgáló eszközökhöz visszavezetett viszonylagos mennyiségének szabályozására is. Amennyiben nem hoznánk létre külön közegáramot a mészszemcsék számára, akkor a mészszemcsék és a hamu mennyiségének arányát kizárólag az égéstermékben lévő hamuThe use of the pre-collector devices 48 and 50 according to the invention, shown in Figures 2 and 3, respectively, has several advantages. On the one hand, a separate medium stream can be realized by separating the unreactive lime particles produced by overburning limestone particles in the pre-collector devices 48 and 50, shown in Figures 2 and 3, respectively. The medium stream primarily contains unreactive lime particles, which are hydrated in order to reactivate them - in a manner described in more detail later - and then, after reactivation, a suitable type of flue gas desulfurization device is used to bind sulfur in order to perform the desulfurization of the combustion product. The separation of the unreactive lime particles in the manner just mentioned is advantageous because the reactivation of the unreactive lime particles can be carried out optimally without having to deal with large quantities of solid fuel ash, which ash contains unreactive lime particles that are already carried by the combustion product. It is also possible to control the ratio of lime particles to ash and thus the relative amount of lime particles returned to the flue gas desulfurization means. If a separate medium flow for the lime particles were not created, the ratio of lime particles to ash would be determined solely by the ash in the combustion product.
-22•w - ’ « mennyisége határozná meg, ami viszont többé-kevésbé az eltüzelt szilárd tüzelőanyag speciális tulajdonságaitól függ. Ez utóbbi esetben nem volna lehetséges a füstgáz kénmentesítésére szolgáló eszközökhöz visszavezetett mészszemcsék viszonylagos mennyiségének szabályozása.-22•w - ’ « would be determined by the amount of lime, which in turn depends more or less on the specific properties of the solid fuel burned. In the latter case, it would not be possible to control the relative amount of lime particles returned to the flue gas desulfurization devices.
A továbbiakban a 4. ábra segítségével a találmány szerinti eljárás lépéseit ismertetjük. Amint a 4. ábrán látható, 52 nyíl mentén levegőt, szilárd tüzelőanyagot és mészkőszemcséket fecskendezünk be egy hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő gőzfejlesztő berendezésbe, amely lehet az 1. ábrán bemutatott 10 gőzfejlesztő berendezés. A hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezésben a szilárd tüzelőanyag és a levegő együttes elégetése során keletkező, és a 10 gőzfejlesztő berendezésben a mészköszemcsék tűlégetésével létrehozott, reakcióképtelen mészszemcséket szállító égéstermék a 48 előgyűjtő eszközhöz áramlik, amely 48 előgyűjtő eszköz lehet a 2. ábrán bemutatott 48 előgyűjtő eszköz. A 48 előgyűjtő eszköz feladata olyan elkülönített közegáram létrehozása, amely elsősorban reakcióképtelen mészszemcséket tartalmaz. Az elkülönített közegáram a 48 előgyűjtő eszközből a 4. ábrán látható 56 nyíl mentén egy hagyományos 58 hidratáló eszközhöz továbbítódik, ahonnan a szennyező anyagokat szállító égéstermék 60 nyíl mentén a füstgáz kénmentesítésére szolgáló 62 kénmentesítő eszközhöz továbbítódik. Az 58 hidratáló eszköz bármilyen hagyományos hidratáló eszközként megvalósítható, amely alkalmas a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő 10 gőzfejlesztő berendezésben mészkőszemcsék tűlégetésével előállított, reakcióképtelen mészszemcsék reaktiválására. Az 58 hidratáló eszközben végrehajtott reaktiválás után a reaktivált mészszemcséket 64 nyíl mentén egy, a füstgáz kénmentesítésére szolgáló 62 kénmentesítő eszközt megelőző ponton visszafecskendezzük a szennyező anyagokat tartalmazó égéstermékbe oly módon, hogy a reaktivált mészkőszemcsékkel lehetővé váljon a kén megkötése a 62 kénmentesítő eszközben. A találmány szerinti 62 kénmentesítő eszköz egyaránt lehet száraz füstgáz kénmentesítésére, illetve nedves füstgáz kénmentesítésére szolgáló, hagyományos berendezés. A szennyező anyagokat hordozó szilárd szemcséket a 4. ábrán látható 66 nyíl mentén megfelelő ürítő eszköz segítségével kivezetjük a füstgáz kénmentesítésére szolgáló 62 kénmentesítő eszközből, míg a megmaradó égésterméket a 4. ábrán látható 68 nyíl mentén a 42 * - ♦ *The steps of the method according to the invention will now be described with the aid of Figure 4. As shown in Figure 4, air, solid fuel and limestone particles are injected along arrow 52 into a conventional solid fuel steam generator, which may be the steam generator 10 shown in Figure 1. In the conventional solid fuel steam generator 10, the combustion product produced by the combined combustion of solid fuel and air and carrying unreactive lime particles produced by the needle combustion of limestone particles in the steam generator 10 flows to the pre-collector 48, which may be the pre-collector 48 shown in Figure 2. The pre-collector 48 is designed to create a separated stream of medium that primarily contains unreactive lime particles. The separated medium flow is conveyed from the pre-collection device 48 along the arrow 56 shown in Figure 4 to a conventional hydration device 58, from which the combustion product carrying pollutants is conveyed along the arrow 60 to the flue gas desulfurization device 62. The hydration device 58 can be implemented as any conventional hydration device that is suitable for reactivating the unreacted lime particles produced by the needle combustion of limestone particles in a conventional solid fuel steam generator 10. After reactivation in the hydration device 58, the reactivated lime particles are re-injected into the combustion product containing pollutants along the arrow 64 at a point upstream of the flue gas desulfurization device 62 in such a way that the reactivated limestone particles enable the sulfur to be bound in the desulfurization device 62. The desulfurization device 62 according to the invention can be a conventional device for both dry flue gas desulfurization and wet flue gas desulfurization. The solid particles carrying pollutants are discharged from the flue gas desulfurization device 62 along the arrow 66 shown in Figure 4 by means of a suitable discharge device, while the remaining combustion product is discharged along the arrow 68 shown in Figure 4 to the flue gas desulfurization device 42 * - ♦ *
-23- <»5Ήτ szemcsegyűjtö eszközhöz továbbítjuk. A 42 szemcsegyűjtő eszközben az égéstermékből eltávolítjuk a még benne lévő szemcséket. Miután a 42 szemcsegyűjtő eszközben az égéstermékből eltávolítottuk a még benne lévő szemcséket, az eltávolított szemcséket a 4. ábrán látható 70 nyíl mentén kivezetjük a 42 szemcsegyűjtő eszközből egy megfelelő ürítő eszköz segítségével, míg a megtisztított égésterméket a 4. ábrán látható 72 nyíl mentén a 44 kéménybe vezetjük, ahonnan azt a légkörbe engedjük.-23- <» 5 Ήτ is conveyed to a particle collection device. In the particle collection device 42, the particles still present are removed from the combustion product. After the particles still present have been removed from the combustion product in the particle collection device 42, the removed particles are led out of the particle collection device 42 along the arrow 70 shown in Figure 4 by means of a suitable discharge device, while the cleaned combustion product is led into the chimney 44 along the arrow 72 shown in Figure 4, from where it is released into the atmosphere.
Az előzőekben olyan új és tökéletesített eljárást mutattunk be, amellyel a jelenleg ismert, SO2 szorbens előállítására szolgáló eljárásoknál hatékonyabban állítható elő SO2 szorbens.In the above, we have presented a new and improved process that can produce SO2 sorbent more efficiently than currently known processes for producing SO2 sorbent.
A leírásban olyan új és tökéletesített eljárást mutattunk be, amely SO2 szorbens előállítására, valamint az így előállított SO2 szorbens felhasználására szolgál, és amellyel a jelenleg ismert, égéstermékek kénmentesítésére szolgáló eljárásoknál optimálisabban végezhető el az égéstermékek kénmentesítése.In the description, we have presented a new and improved process for producing SO2 sorbent and for using the SO2 sorbent thus produced, which allows for more optimal desulfurization of combustion products than currently known processes for desulfurization of combustion products.
A leírásban továbbá olyan új és tökéletesített eljárást mutattunk be, amely SO2 szorbens előállítására és az így előállított SO2 szorbens égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgál, ahol a találmány szerinti eljárással előállított SO2 szorbens olyan mészkőszemcséket tartalmaz, amelyek túl vannak égetve annak érdekében, hogy reakcióképtelen mészszemcséket lehessen előállítani belőlük.The present invention further provides a new and improved process for producing SO2 sorbent and for using the SO2 sorbent thus produced for the desulfurization of combustion products, wherein the SO2 sorbent produced by the process of the invention comprises limestone particles that have been overburned to produce unreactive lime particles.
A leírásban továbbá olyan új és tökéletesített eljárást mutattunk be, amely SO2 szorbens előállítására és az így előállított SO2 szorbens égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgál, ahol a mészkőszemcsék túlégetését úgy végezzük, hogy a mészkőszemcséket vagy durvaszemcsés formában, vagy más alakban hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal működő, gőzfejlesztő berendezésbe fecskendezzük be oly módon, hogy a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő gőzfejlesztő berendezésben - a gőz előállításával egyidejűleg - a befecskendezett mészkőszemcséket túlégetjük.Furthermore, the description presents a new and improved process for producing SO2 sorbent and for using the SO2 sorbent thus produced for the desulfurization of combustion products, wherein the overburning of limestone particles is carried out by injecting the limestone particles, either in coarse-grained form or in another form, into a conventional solid fuel steam generator in such a way that the injected limestone particles are overburned in the conventional solid fuel steam generator - simultaneously with the production of steam.
A leírásban továbbá olyan új és tökéletesített eljárást mutattunk be, amely SO2 szorbens előállítására és ennek az SO2 szorbensnek égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgál, ahol a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésben túlégetett mészkőszemcséketFurthermore, the description presents a new and improved process for producing SO2 sorbent and using this SO2 sorbent for the desulfurization of combustion products, where limestone particles overburned in a conventional solid fuel steam generator are used.
- amennyiben a mészkőszemcsék még nem rendelkeznek a kívánt mérettel összekeverjük a szilárd tüzelőanyaggal, amelyet egy porlasztó berendezésbe vezetünk be, amely porlasztó berendezés mind a mészkőszemcséket, mind pedig a szilárd tüzelőanyagot elporlasztja.- if the limestone particles do not yet have the desired size, they are mixed with the solid fuel, which is introduced into an atomizer, which atomizes both the limestone particles and the solid fuel.
A leírásban az eddigieken kívül olyan új és tökéletesített eljárást mutattunk be, amely SO2 szorbens előállítására, és az így előállított szorbens égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgál, amely eljárás során a mészkőszemcséket egy hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésben túlégetjük, és ha előzőleg még nem kevertük össze a szilárd tüzelőanyaggal, amelyet a porlasztóba vezetünk be, akkor összekeverjük a porlasztóból kivezetett szilárd tüzelőanyaggal, és a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésbe mészkőszemcsékből és szilárd tüzelőanyagból álló keverék formájában fecskendezünk be; vagy pedig a mészkőszemcséket és a szilárd tüzelőanyagot egymástól elkülönítve fecskendezzük be a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő gőzfejlesztő berendezésbe.In addition to the previous ones, a new and improved process has been presented in the description, which is used for the production of SO2 sorbent and the use of the sorbent thus produced for the desulfurization of combustion products, during which process the limestone particles are overburned in a conventional solid fuel-fired steam generator, and if they have not previously been mixed with the solid fuel that is introduced into the atomizer, then they are mixed with the solid fuel discharged from the atomizer and injected into the conventional solid fuel-fired steam generator in the form of a mixture of limestone particles and solid fuel; or the limestone particles and the solid fuel are injected separately into the conventional solid fuel-fired steam generator.
A leírásban továbbá olyan új és tökéletesített eljárást mutattunk be, amely SO2 szorbens előállítására, valamint ennek az SO2 szorbensnek égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgál, amely eljárás során a mészkőszemcséket, amelyeket a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésben a gőz előállításával egyidejűleg túlégetünk, olyan útvonal mentén vezetjük keresztül a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésen, hogy kiküszöböljük a mészkőszemcsék és a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésben lévő kén összekeveredését.The description also describes a new and improved process for producing SO2 sorbent and for using this SO2 sorbent for desulfurization of combustion products, in which process limestone particles, which are overburned simultaneously with the production of steam in a conventional solid fuel steam generator, are passed through the conventional solid fuel steam generator along a path that eliminates mixing of the limestone particles with the sulfur in the conventional solid fuel steam generator.
A leírásban az eddigieken túl olyan új és tökéletesített eljárást mutattunk be, amely SO2 szorbens előállítására, és ennek a szorbensnek égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgál, amely eljárás során a hagyományos, szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésben a mészköszemcsék túlégetésével előállított, reakcióképtelen mészszemcséket a gőzfejlesztő generátorból történő kilépésük után egy elögyűjtő eszközben elkülönítjük az égésterméktől és a szilárd tüzelőanyag finomabb hamujától, ahol az égéstermék és a szilárd tüzelőanyag finomabb hamuja a szilárd tüzelőanyagnak a hagyományos, <3In the description, we have presented a new and improved process for producing SO2 sorbent and for using this sorbent for desulfurization of combustion products, during which process, the unreactive lime particles produced by overburning limestone particles in a conventional solid fuel steam generator are separated from the combustion product and the finer ash of the solid fuel in a pre-collection device after they exit the steam generator, where the combustion product and the finer ash of the solid fuel are separated from the solid fuel in the conventional, <3
-25szilárd tüzelőanyaggal üzemelő, gőzfejlesztő berendezésben történő elégetése során keletkezik.-25 is generated during the combustion of solid fuel in a steam generator.
A leírásban továbbá olyan új és tökéletesített eljárást mutattunk be, amely SO2 szorbens előállítására és ennek az SO2 szorbensnek égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgál, ahol az eljárás során az elkülönített, reakcióképtelen mészszemcséket az előgyűjtő eszköz elhagyása után hidratálással reaktiváljuk.Furthermore, the present invention provides a new and improved process for producing an SO2 sorbent and for using this SO2 sorbent for the desulfurization of combustion products, wherein the separated, unreacted lime particles are reactivated by hydration after leaving the pre-collection device.
A leírásban továbbá olyan új és tökéletesített eljárást mutattunk be, amely SO2 szorbens előállítására és ennek az SO2 szorbensnek égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgál, amely eljárás során az elkülönített, reakcióképtelen mészszemcséket a reaktiválásuk után egy füstgáz kénmentesítésére szolgáló kénmentesítő eszközben a szilárd tüzelőanyag elégetésekor a gőzfejlesztő berendezésben keletkező égéstermékek kénmentesítésére használjuk fel.Furthermore, the description presents a new and improved process for producing SO2 sorbent and using this SO2 sorbent for the desulfurization of combustion products, in which process the separated, unreactive lime particles, after their reactivation, are used in a desulfurization device for flue gas desulfurization for the desulfurization of combustion products generated in the steam generator during the combustion of solid fuel.
A leírásban továbbá olyan új és tökéletesített eljárást mutattunk be, amely SO2 szorbens előállítására és ennek a szorbensnek égéstermékek kénmentesítésére történő felhasználására szolgál, amely eljárás viszonylag egyszerűen implementálható, viszonylag egyszerűen alkalmazható és viszonylag kis költséggel működtethető.Furthermore, a new and improved process for producing SO 2 sorbent and using this sorbent for desulfurization of combustion products has been disclosed, which process is relatively simple to implement, relatively simple to use, and relatively inexpensive to operate.
Bár a leírásban bemutattuk a találmány szerinti berendezés és eljárás néhány lehetséges változatát, azonban a szakmában jártas szakemberek számára nyilvánvaló, hogy azok különbözőképpen módosíthatók. így a találmány részét képezi a találmány szerinti berendezésnek és eljárásnak az összes olyan változata, amely az igénypontok által meghatározott oltalmi körbe esik.Although some possible variations of the apparatus and method according to the invention have been presented in the description, it will be obvious to those skilled in the art that they can be modified in various ways. Thus, all variations of the apparatus and method according to the invention that fall within the scope of protection defined by the claims are part of the invention.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US70490498A | 1998-05-08 | 1998-05-08 | |
| PCT/US1999/008719 WO1999058227A1 (en) | 1998-05-08 | 1999-04-20 | A method of producing so2 sorbent and thereafter utilizing such so2 sorbent to desulfurize combustion gases |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP0102311A2 true HUP0102311A2 (en) | 2001-12-28 |
| HUP0102311A3 HUP0102311A3 (en) | 2002-10-28 |
Family
ID=24831320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0102311A HUP0102311A3 (en) | 1998-05-08 | 1999-04-20 | A method of producing so2 sorbent and thereafter utilizing such so2 sorbent to desulfurize combustion gases |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HUP0102311A3 (en) |
-
1999
- 1999-04-20 HU HU0102311A patent/HUP0102311A3/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUP0102311A3 (en) | 2002-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4197278A (en) | Sequential removal of sulfur oxides from hot gases | |
| CN1222349C (en) | Method and apparatus for binding pollutants in flue gas | |
| CA2199454C (en) | Flue gas desulfurization method and apparatus | |
| US20110014106A1 (en) | COMBUSTION FLUE GAS SOx TREATMENT VIA DRY SORBENT INJECTION | |
| JP4932840B2 (en) | Method for removing sulfur trioxide from exhaust gas stream | |
| CN1079039A (en) | In stove, spray into ammonia and lime and dry-clean to improve the rate of removing of sulphur and oxynitride simultaneously | |
| CN101504149A (en) | Bottom ash injection for improved spray dryer absorber performance | |
| US20040018133A1 (en) | Combustion emissions control and utilization of byproducts | |
| JP2651029B2 (en) | Gas cleaning method | |
| EA002327B1 (en) | Process for producing highly reactive lime in a furnace | |
| JP2009507632A (en) | Removal of sulfur trioxide from exhaust gas stream | |
| EP0182791A1 (en) | Process for treating flue gas with alkali injection and electron beam | |
| CN113083015A (en) | Resource utilization method for flue gas desulfurization slag by semidry process | |
| WO1988004196A1 (en) | Flue gas purifying procedure | |
| JPH0541680B2 (en) | ||
| Lunt et al. | Profiles in flue gas desulfurization | |
| EP1076595B1 (en) | A method of producing so2 sorbent and thereafter utilizing such so2 sorbent to desulfurize combustion gases | |
| HUP0102311A2 (en) | Process for the production of SO2 sorbent and its use for desulfurization of combustion products | |
| HUP0102537A2 (en) | A method of producing so2 sorbent that is suitable for use to desulfurize combustion gases | |
| CN216654035U (en) | Industrial flue gas polymer dry-method denitration deep purification treatment system | |
| EP4614065A1 (en) | Flue gas treatment | |
| CZ20004116A3 (en) | A method for producing a sulfur dioxide sorbent and subsequently using such a sulfur dioxide sorbent to desulphurize the flue gas | |
| KR820000709B1 (en) | Sequential removal of sulfur oxides from hot gases | |
| CZ20004115A3 (en) | A method for producing a sulfur dioxide sorbent suitable for flue gas desulphurisation | |
| JPS6139095B2 (en) |