Установка для очистки дымовых газов котлов

Авторы патента:

B01D53/74 - общие способы очистки отходящих газов; аппараты и устройства, специально предназначенные для этого (B01D 53/92 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2334548:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия" (RU)

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться для очистки дымовых газов паровых котлов от оксидов серы, азота. Форсунка 1 размещена на потолочной панели котла 2 с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Система подачи воды включает емкость 4 с размещенным на ее входе сепаратором 5 продувочной воды котла, трубопровод с насосом 10 подачи продувочной воды из емкости и установленный в газоходе котла водоперегреватель 12, соединенный трубопроводом с форсункой 1. Предложенное изобретение позволяет повысить надежность работы котла, эффективность и экономичность очистки дымовых газов от оксидов серы и азота. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться для очистки дымовых газов паровых котлов от оксидов серы, азота.

Известна установка (US 814411, МКИ В01 В 47/10), содержащая эжекционную трубу Вентури, которая включает в себя сопла Лаваля для подачи перегретой воды, камеру смешения, диффузор. Недостаток этой установки - большие затраты энергии в процессе эксплуатации установки.

Наиболее близким устройством к заявляемому объекту по совокупности признаков является устройство (Журнал «Цветная металлургия» №9, 1990, стр.34) для очистки дымовых газов котлов, работающих на угле, которая смонтирована на задней стенке котла, содержащая вентилятор, трубопровод пара, воздушный коллектор и сопло.

Недостатки этой установки: низкая надежность, эффективность и экономичность очистки дымовых газов от оксидов серы и азота. Низкая надежность обусловлена тем, что сопло установлено неподвижно. Поэтому при высоких давлениях пара на коллекторе происходит перемещение паровоздушными потоками пламени к фронту котла, что приводит к преждевременному износу забрасывателей топлива и фронта котла. Низкая эффективность и экономичность определяются тем, что для очистки дымовых газов используется энергетический пар, полученный из воды, прошедшей химическую очистку.

Задача изобретения - использование сточной воды продувки котлов вместо воды, прошедшей химическую очистку.

Технический результат - повышение надежности работы котла, эффективности и экономичности очистки дымовых газов от оксидов серы и азота.

Это достигается тем, что в установке для очистки дымовых газов котла, содержащем форсунку и систему подачи воды, форсунка размещена на потолочной панели котла, и направлена вниз по вертикальной оси симметрии топки с возможностью возвратно-поступательного перемещения и снабжена системой подачи воды, включающей емкость с размещенным на ее входе сепаратором продувочной воды парового котла, трубопровод с насосом подачи воды из емкости, размещенным в газоходе котла водоперегреватель, соединенный трубопроводом с форсункой.

Размещение форсунки на потолочной панели котла и направление ее вниз по вертикальной оси симметрии топки обеспечивает встречное взаимопроникающее движение между вытекающей из форсунки перегретой воды с поднимающимися вверх дымовыми газами. Это обеспечивает интенсивный равномерно распределенный по всему живому сечению топки тепло и массообмен между очищаемыми дымовыми газами и очищающими их водяными парами, образующимися из перегретой воды, а также порождает дополнительную циркуляцию газов и паров воды. Поэтому повышается надежности работы котла и эффективности очистки дымовых газов от оксидов серы и азота. Возможность возвратно-поступательного перемещения форсунки позволяет обеспечить оптимальный режим очистки для каждого конкретного режима работы котла.

Благодаря тому, что форсунка снабжена системой подачи воды, включающей емкость с размещенным на ее входе сепаратором продувочной воды парового котла, трубопровод с насосом подачи воды из емкости, размещенным в газоходе котла, водоперегреватель, соединенный трубопроводом с форсункой, осуществляется очистка дымовых газов от оксидов серы и азота. Дело в том, что в котельных чаще всего для обработки воды используется Na-катионирование. Поэтому в воде всегда имеется NaHCO₃.

В соответствии с реакцией

NaHCO₃+Н₂О→NaOH+H₂O+СО₂,

в паре воды всегда имеется щелочь NaOH, которой и осуществляется очистка дымовых газов от оксидов серы и азота.

Размещение в газоходе водоперегревателя, соединенного трубопроводом с соплом, повышает экономичность и эффективность очистки, т.к. используется тепло отходящих дымовых газов и воды продувки, а не энергетического пара: продувочная вода после сепаратора имеет температуру 106-114°С, которая дополнительно перегревается за счет тепла отходящих газов до температуры 140-180°С. При истечении перегретой воды из форсунки она мгновенно испаряется. Поэтому возникают высокоинтенсивные процессы тепло- и массообмена между паром оксидами серы и азота, обуславливающие повышение эффективности очистки за счет химических реакций, происходящих между парами воды продувки котла оксидами серы, азота, твердыми частицами несгоревшего угля и возврата наиболее крупных частиц несгоревшего на горящий слой угля благодаря дополнительной циркуляции.

На чертеже представлена установка для очистки дымовых газов. Она содержит форсунку 1, размещенную на потолочной панели котла 2, котла 3 и направленную вниз по вертикальной оси симметрии топки с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Форсунка 1 снабжена системой подачи воды, включающей емкость 4 с размещенным на ее входе сепаратором 5 продувочной воды с патрубками 6, 7, трубопроводом 8 с всасывающим трубопроводом 9, насосом 10 подачи воды из емкости 4, размещенным в газоходе 11 котла, водоперегреватель 12, соединенный трубопроводом 13 с соплом 1. В котле 3 на колосниковой решетке 14 находится уголь 15.

Установка для очистки дымовых газов работает следующим образом.

Из сепаратора 5 через патрубок 7, трубопровод 8 поступает продувочная вода при температуре 106-114°С в емкость 4. Из емкости 4 через трубопровод 9 насосом 10 вода подается в водоперегреватель 12, в котором за счет тепла отходящих дымовых газов перегревается до температуры 140-180°С при давлении 0,4-1,2 МПа. Из водоперегревателя 12 перегретая вода поступает в форсунку 1. При истечении из форсунки 1 вода мгновенно вскипает. Благодаря тому, что форсунка 1 размещена на потолочной панели котла и направлена вниз, по вертикальной оси симметрии топки происходит встречное взаимопроникающее движение между вытекающей из форсунки перегретой водой с поднимающимися вверх дымовыми газами. Это обеспечивает интенсивный равномерно распределенный по всему живому сечению топки тепло- и массообмен между очищаемыми дымовыми газами и очищающими их водяными парами, образующимися из перегретой воды, а также порождает дополнительную циркуляцию газов и паров воды. Поэтому повышается надежности работы котла и эффективности очистки дымовых газов. Возможность возвратно-поступательного перемещения сопла позволяет обеспечить оптимальный режим очистки для каждого конкретного режима работы котла.

Благодаря тому, что сопло снабжено системой подачи воды, включающей емкость с размещенным на ее входе сепаратором продувочной воды парового котла, трубопровод с насосом подачи воды из емкости, размещенным в газоходе котла, водоперегреватель, соединенный трубопроводом с соплом, осуществляется очистка дымовых газов от оксидов серы и азота. Дело в том, что в котельных чаще всего для обработки воды используется Na-катионирование. Поэтому в воде имеется NaHCO₃. Поэтому в паре, образующемся при истечении воды из форсунки, всегда наличествует щелочь NaOH, которая и очищает дымовые газы от оксидов серы и азота.

Установка для очистки дымовых газов парового котла, содержащая форсунку и систему подачи в нее воды, отличающаяся тем, что форсунка размещена на потолочной панели котла, направлена вниз по вертикальной оси симметрии топки котла с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а система подачи воды включает емкость с размещенным на ее входе сепаратором продувочной воды котла, трубопровод с насосом подачи продувочной воды из емкости и установленный в газоходе котла водоперегреватель, соединенный трубопроводом с форсункой.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам очистки и обезвреживания воздушной среды от вредных веществ: мелкодисперсных частиц и токсичных газов.

Способ очистки газов, отходящих от топливосжигающих печей // 2263532

Изобретение относится к коксохимической промышленности. .

Установка для очистки загрязненного воздуха // 2202404

Изобретение относится к технике очистки загрязненного воздуха и может быть использовано для очистки воздуха от газообразных и аэрозольных вредных веществ в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Аппарат каталитического окисления // 2182847

Способ переработки природного газа // 2162362

Изобретение относится к химической, газовой и нефтяной отраслям промышленности и может быть использовано для получения целевых фракций углеводородов из природного сырья.

Колонна для проведения массообменных процессов // 2150990

Изобретение относится к аппаратам для проведения массообменных процессов в системе газ - жидкость и, в частности, может быть использовано для ректификации, абсорбции в газодобывающей отрасли, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Способ мокрой очистки и устройство для удаления оксидов серы из продуктов сгорания // 2149679

Изобретение относится к очистке отходящих дымовых газов от окcидов серы. .

Реактор термического окисления газовых выбросов // 2129908

Изобретение относится к оборудованию для термической очистки газовых выбросов и может быть использовано в промышленной экологии. .

Способ очистки дымовых газов от газообразных загрязняющих компонентов // 2125480

Изобретение относится к защите атмосферного воздуха от вредных выбросов и может быть использовано в любой отрасли промышленности. .

Способ обработки газообразных отходов, содержащих вредные вещества для регенеративного теплообменника, и устройство для его осуществления // 2121867

Изобретение относится к способам очистки газов и устройствам для этих способов. .

Способ физико-химической очистки дымового газа и линия утилизации двуокиси углерода, тепла и пыли дымового газа // 2342981

Насадка для дымовой трубы // 2464072

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки дымовых газов от вредных примесей теплогенераторов автономного и квартирного теплоснабжения

Способ селективного каталитического восстановления nox и устройство, обеспечивающее повышенную газификацию карбамида для образования аммиаксодержащего газа // 2480270

Изобретение относится к способу газификации карбамида для уменьшения концентрации оксидов азота в газообразных продуктах сгорания, а также к соответствующему устройству для этого

Способ и устройство управления простукиванием электростатического фильтра // 2482905

Изобретение относится к способу и устройству управления работой электростатического фильтра

Способ и установка для производства раствора мочевины, используемого в процессе селективного каталитического восстановления nox // 2506118

Изобретение относится к способу и установке для производства водного раствора мочевины, пригодного для использования в процессе селективного каталитического восстановления (СКВ) оксидов азота, а именно для удаления оксидов азота. Согласно способу содержащий мочевину водный поток, полученный в секции извлечения установки, подвергают технологической стадии выпаривания, отделяя паровой поток, содержащий воду и аммиак, получая концентрированный раствор, по существу не содержащий аммиак, который затем разбавляют для получения раствора с концентрацией мочевины, пригодной для использования в процессе СКВ. Установка содержит секцию синтеза для конверсии аммиака и диоксида углерода в первый водный поток, содержащий мочевину, карбамат аммония и непрореагировавший свободный аммиак, секцию извлечения для обеспечения диссоциации карбамата и рециркуляции аммиака и диоксида углерода в секцию синтеза и получения второго водного потока, содержащего мочевину, воду и остаточный аммиак, и дополнительную секцию с возможностью конверсии части второго потока в раствор с низкой концентрацией мочевины, причем дополнительная секция включает выпарной аппарат и смеситель. Изобретение обеспечивает рентабельное получение водного раствора мочевины. 3 н. и 9 з. п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

Устройство для очистки газа от жидких и твердых частиц // 2536991

Изобретение относится к устройству для улавливания жидких и твердых частиц из газового потока и может быть использовано в газовой, нефтяной, химической и других отраслях промышленности. Устройство содержит корпус с патрубками для подвода и отвода газа и жидкости, двухсекционный смеситель, лопатки в секциях которого направлены в одну сторону, при этом первая секция является завихрителем с прямыми лопатки, а вторая секция представляет собой закручиватель потока, лопатки которого криволинейные, а центральная часть днища закручивателя потока выполнена в виде конуса с вершиной, направленной вверх, и два каплеотбойника, один из которых расположен перед первой секцией смесителя и представляет собой часть ее боковой стенки, а другой является цилиндром, охватывающим с зазором закручиватель потока, а выход из него выполнен в виде конуса с центральной трубой. Изобретение обеспечивает высокую эффективность очистки газового потока в широком диапазоне скоростей газового потока с минимальным гидравлическим сопротивлением и не требует остановок для удаления осадка. 3 ил.

Регулярная насадка для тепло-массообменных аппаратов, преимущественно биореакционных // 2548439

Изобретение относится к области химического машиностроения. Регулярная насадка для тепло-массообменных аппаратов, преимущественно биореакционных, состоящая из сетки в виде блока спирали, отличается тем, что блоки спирали, по крайней мере два, установлены с чередованием в зависимости от плотности навивки спирали, при этом спираль сетки выполнена с прямоугольным поперечным сечением и расстоянием между витками , равным от 2 до 20 толщин стенки сетки, причем внутри спирали размещена полимерная прокладка с высокой пористостью для образования биопленки. Технический результат - увеличение эффективности тепло-массообменных процессов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ очистки газовых выбросов с помощью гранулированного глауконитового сорбента // 2617504

Изобретение относится к способу очистки вредных техногенных газовых выбросов в атмосферу от различных загрязнителей и может быть использовано для нейтрализации токсичных вредных продуктов при очистке промышленных выбросов, продуктов сжигания промышленных и бытовых отходов, а также выхлопных газов бензиновых и дизельных двигателей. Способ заключается в сорбции и одновременном окислении-восстановлении газов путем последовательного пропускания их через слой сорбционного катализатора на основе глауконита. При этом катализатор получают следующим образом: обогащенный мелкодисперсный глауконит смешивают с интеркалированным графитом, полученную смесь модифицируют раствором гальваношламов, содержащим соединения тяжелых металлов, после чего полученную массу гранулируют и обжигают при температуре 600-700°C в течение 1-1,5 часов. Изобретение обеспечивает повышение эффективности очистки газовых выбросов, а также позволяет расширить температурный режим очистке. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Устройство и способ индуцируемой микроволнами плазменной очистки генераторного газа // 2642563

Изобретение относится к устройству и способу для очистки генераторного газа. Устройство содержит трубчатую камеру фильтрующего слоя, трубчатую микроволновую камеру, расположенную выше камеры фильтрующего слоя, первую каталитическую камеру, соединенную с микроволновой камерой и размещенную дальше относительно нее, и вторую каталитическую камеру, соединенную с первой каталитической камерой. Камера фильтрующего слоя содержит входное отверстие для основанного на углероде материала, расположенное в верхней половине камеры фильтрующего слоя, и выходное отверстие для отработанного углерода. Микроволновая камера содержит проницаемый верх, содержащий поглощающий микроволны материал, волноводы, размещенные вокруг периметра, через которые микроволны могут быть введены в устройство, магнетрон и изолятор, прикрепленные к каждому волноводу. Изобретение обеспечивает эффективное удаление смол и других примесей из генераторного газа и получение более высоких долей чистого газа. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 4 ил.