Способ очистки продуктов горения от оксидов азота с одновременным кондиционированием дымовых газов перед электрофильтром

 

Изобретение относится к очистке продуктов горения и может использоваться для очистки дымовых газов в теплоэнергетической, химической, металлургической и других отраслях промышленности применительно к оборудованию, снабженному электрофильтрами. Аммиак или соединения, выделяющие аммиак, вводят в высокотемпературную зону в количестве, превышающем необходимое для восстановления оксидов азота из условия обеспечения объемной концентрации аммиака на входе в электрофильтр в пределах, требующихся в смеси с содержащимся в продуктах горения триоксидом серы для кондиционирования очищаемых газов перед электрофильтром. При объемном содержании в продуктах горения перед электрофильтром триоксида серы менее 3 ppm его дополнительно вводят в высокотемпературную зону, поддерживая объемную концентрацию триоксида серы на входе в электрофильтр в пределах 3 - 70 ppm при мольном соотношении аммиака и триоксида серы в пределах 0,3 - 1,5. Изобретение позволяет сократить габариты и стоимость электрофильтров. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области очистки продуктов горения и может быть использовано для очистки дымовых газов в теплоэнергетической, химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Известен способ очистки продуктов горения от оксидов азота путем селективного некаталитического восстановления последних в высокотемпературной зоне аммиаком или соединениями, выделяющими аммиак при термическом разложении [1] - прототип.

Задачей настоящего изобретения является расширение возможностей очистки продуктов горения от оксидов азота для одновременного обеспечения кондиционирования дымовых газов перед подачей их в электрофильтр.

Это достигается тем, что в способе очистки продуктов горения от окисидов азота путем селективного некаталитического восстановления последних в высокотемпературной зоне аммиаком или соединениями, выделяющими аммиак при термическом разложении, применительно к продуктам горения, предвергающимся в низкотемпературной зоне очистке в электрофильтре от твердых частиц, согласно изобретению аммиак или соединения, выделяющие аммиак, вводят в количестве, превышающем необходимое для восстановления оксидов азота из условия обеспечения объемной концентрации аммиака на входе в электрофильтр в пределах, требующихся в смеси с содержащимся в продуктах горения триоксидом серы для кондиционирования очищаемых газов перед электрофильтром с целью оптимизации их электрофизических свойств.

Аммиак целесообразно вводить в количестве, обеспечивающем его объемную концентрацию на входе в электрофильтр в пределах 5 - 30 ppm.

При объемом содержании в продуктах горения перед электрофильтром триоксида серы менее 3 ppm его дополнительно вводят в высокотемпературную зону, поддерживая объемную концентрацию триоксида серы на входе в электрофильтр в пределах, требующихся в смеси с аммиаком для кондиционирования очищаемых газов.

Триоксид серы целесообразно вводить в количестве, обеспечивающем его объемную концентрацию на входе в электрофильтр в пределах 3 - 70 ppm при мольном соотношении аммиака и триоксида серы в пределах 0,3...1,5.

Способ согласно настоящему изобретению на примере парового котла, оборудованного электрофильтром для очистки дымовых газов от твердых включений, осуществляют следующим образом. При сжигании высокосернистых топлив в высокотемпературную зону топочной камеры котла вводят аммиак или соединения, выделяющие аммиак при термическом разложении, например аммиачную воду или карбомид. Количество вводимого реагента регулируют, исходя из измерения концентрации аммиака в дымовых газах на входе в электрофильтр, которая поддерживается в пределах 5 - 30 ppm. Вводимый или образующийся в высокотемпературной зоне аммиак восстанавливает токсичные оксиды азота до нетоксичного молекулярного азота, а избыточное в установленных пределах количество аммиака, проскакивая в низкотемпературную зону, в смеси с содержащимся в дымовых газах триоксидом серы кондиционирует их за счет одновременного снижения электрического сопротивления и улучшения адгезионных свойств летучей золы и других твердых включений, в результате чего подавляется обратное коронирование и снижается вторичный унос осевшей на осадительных электродах электрофильтра пыли.

При сжигании малосернистых топлив, обуславливающем объемное содержание в продуктах горения перед электрофильтром триоксида серы менее 3 ppm, его дополнительно вводят в высокотемпературную зону, например, в виде сульфата аммония, образующего при термическом разложении дополнительно к аммиаку триоксид серы. Поддержание объемной концентрации триоксида серы на входе в электрофильтр в пределах 3 - 70 ppm при мольном соотношении аммиака и триоксида серы в пределах 0,3 - 1,5 обеспечивает существенное повышение эффективности работы электрофильтра. Валовые выбросы высокоомной летучей золы, например золы кузнецкого угля, в окружающую среду при этих условиях могут быть снижены в 4-6 раз.

При проектировании новых тепловых электростанций применение способа согласно настоящему изобретению позволит примерно на треть сократить габариты и стоимость электрофильтров при условии обеспечения нормативного выброса летучей золы.

Источники информации 1. EP 0287224 A2, 19.12.88, B 01 D 53/54.

Формула изобретения

1. Способ очистки продуктов горения от оксидов азота путем селективного некаталитического восстановления последних в высокотемпературной зоне аммиаком или соединениями, выделяющими аммиак при термическом разложении, отличающийся тем, что применительно к продуктам горения, подвергающимся в низкотемпературной зоне очистке в электрофильтре от твердых частиц, аммиак или соединения, выделяющие аммиак, вводят в количестве, превышающем необходимое для восстановления оксидов азота из условия обеспечения объемной концентрации аммиака на входе в электрофильтр в пределах, требующихся в смеси с содержащимся в продуктах горения триоксидом серы для кондиционирования очищаемых газов перед электрофильтром.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аммиак вводят в количестве, обеспечивающем его объемную концентрацию на входе в электрофильтр в пределах 5 - 30 ppm.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при объемном содержании в продуктах горения перед электрофильтром триоксида серы менее 3 ppm его дополнительно вводят в высокотемпературную зону, поддерживая объемную концентрацию триоксида серы на входе в электрофильтр в пределах, требующихся в смеси с аммиаком для кондиционирования очищаемых газов.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что триоксид серы вводят в количестве, обеспечивающем его объемную концентрацию на входе в электрофильтр в пределах 3 - 70 ppm при мольном соотношении аммиака и триоксида серы в пределах 0,3 - 1,5.