Устройство для очистки дымовых газов высокотемпературной установки от оксидов азота

(51) 23 15/00 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ высокотемпературной установки, что снизит загрязнение атмосферы и позволит улучшить экологическую обстановку. Это достигается за счет того, что выходные отверстия на раздающих пароаммиачную смесь трубах расположены под углом, по отношению к движению газового потока. При этом боковые трубы,раздающие пароаммиачную смесь,расположены вплотную к стенам газохода высокотемпературной установки и имеют один вертикальный ряд выходных отверстий, оси которых расположены по углам 45 по отношению к движению газового потока в сторону от боковой стены газохода. Трубы, располагающиеся между боковыми трубами имеют два ряда вертикальных отверстий, оси которых расположены по разные стороны от направления движения газового потока,под углом 45. Отверстия в раздающих трубах,расположены на задней по отношению к движению газового потока стенке и выполнены конусными, с корневым углом, равным 90.(72) Приходько Евгений Валентинович Шамратова Гулим Сартаевна Никифоров Александр Степанович(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Инновационный Евразийский университет(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ УСТАНОВКИ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА(57) Изобретение относится к теплотехнике, может быть использовано на тепловых электрических станциях и других промышленных объектах,связанных со сжиганием топлива, и позволяет повысить эффективность очистки продуктов сгорания от оксида азота. Техническим результатом является снижение выбросов оксидов азота при работе Изобретение относится к теплотехнике, может быть использовано на тепловых электрических станциях и других промышленных объектах,связанных со сжиганием топлива, и позволяет повысить эффективность очистки продуктов сгорания от оксида азота. Известно устройство для очистки дымовых газов котельной установки от оксидов азота Патент РФ 2103607, МПК 23 15/00, опубл. 27.01.1998,содержащее размещенный в ее газоходе поперек потока дымовых газов пучок параллельных труб,имеющих отверстия для подачи в поток смеси аммиака с транспортирующим агентом (газ или пар), относительный шаг / отверстий в трубах соответствует условию боковыми трубами имеют два ряда вертикальных отверстий, оси которых расположены по разные стороны от направления движения газового потока под углом 45. А сами отверстия в раздающих трубах, расположены на задней по отношению к движению газового потока стенке и выполнены конусными, с корневым углом, равным 90. При этом обеспечивается максимальное распределение аммиака с транспортирующим агентом (газом или паром) по сечению газохода. Таким образом, радиус распыления равен Пажи Д.Г., Галустов Основы техники распыливания жидкостей. М. Химия, 1984. - с 256. где- диаметр отверстия в раздающих трубах,м скорость смеси аммиака с транспортирующим агентом на выходе из отверстия- скорость дымовых газов с плотность смеси на выходе из отверстия, г плотность дымовых газов. При этом очистка дымовых газов происходит в результате взаимодействия аммиака с оксидами азота по реакции 4 34 О 2426 Н 2 О. Недостатком этого устройства является недостаточное распределение аммиака по сечению газохода. Известен, принимаемый в качестве прототипа способ и устройство для очистки дымовых газов от окислов азота селективным некаталитическим восстановлением Патент РФ 2200617, МПК В 01 53/56, 20.03.2003, включающий ввод смеси аммиака с паром в поток очищаемых газообразных продуктов сгорания, содержащее, установленные в поперечном сечении газохода, раздающие трубы с выходными отверстиями. Недостатком этого устройства является недостаточная площадь перекрытия потоком смеси аммиака с транспортирующим агентом (газом или паром) сечения газохода котельной установки. В связи с этим поставлена задача - разработка устройства, позволяющего увеличить площадь перекрытия потоком смеси аммиака с транспортирующим агентом (газом или паром) сечения газохода высокотемпературной установки. Техническим результатом является снижение выбросов оксидов азота при работе высокотемпературной установки, что снизит загрязнение атмосферы и позволит улучшить экологическую обстановку. Это достигается за счет того, что выходные отверстия на раздающих пароаммиачную смесь трубах расположены под углом, по отношению к движению газового потока. При этом боковые трубы,раздающие пароаммиачную смесь,расположены вплотную к стенам газохода высокотемпературной установки и имеют один вертикальный ряд выходных отверстий, оси которых расположены по углом 45 по отношению к движению газового потока в сторону от боковой стены газохода. Трубы, располагающиеся между- длина газового потока от трубы до зоны перекрытия, м- половина корневого угла факела. Площадь перекрытия при подаче пароаммиачной смеси через раздающее трубы такой конструкции повысит объм газового потока, прореагировавшего с пароаммиачной смесью. Изобретение поясняется чертежом. На фиг. 1 изображено расположение раздающих труб в газоходе высокотемпературной установки(вид сверху). На фиг. 2 изображены боковые трубы,прилегающие к стенкам газохода с расположенными в них отверстиями (вид сверху). На фиг. 3 изображены трубы, располагающиеся между боковыми трубами с расположенными в них отверстиями (вид сверху). Устройство включает в себя размещенный в газоходе высокотемпературной установки 1 поперек потока дымовых газов пучок параллельных раздающих труб 2 и 3, имеющих отверстия 4 для подачи в поток смеси аммиака с транспортирующим агентом (газ или пар). Отверстия 4 в раздающих трубах 2 и 3 выполнены конусными с корневым углом равным 90. При этом боковые трубы,прилегающие к стенкам газохода раздающие пароаммиачную смесь, имеют один вертикальный ряд выходных отверстий 4, оси которых расположены по углом 45 по отношению к движению газового потока в сторону от боковой стены газохода. Трубы, располагающиеся между боковыми трубами 3 имеют два ряда вертикальных отверстий 4, оси которых расположены по разные стороны от направления движения газового потока под углом 45. Устройство работает следующим образом. При работе высокотемпературной установки смесь газа или пара с аммиаком поступает в раздающие трубы 2 и 3, откуда через отверстия 4 в виде струй распыляется в газоход 1, где на протяжении небольшого по д потока участка,равномерно перемешивается с потоком дымовых газов, обеспечивая по всей площади газохода протекание реакций 4 34 О 2426 Н 2 О,позволяющей снизить выбросы оксидов азота с уходящими газами. 2 Предлагаемое устройство позволит уменьшить выбросы оксидов азота при работе высокотемпературной установки, что снизит загрязнение атмосферы и позволит улучшить экологическую обстановку. Пример. В паровом котле БКЗ-420 сжигается экибастузский уголь. Общий объем дымовых газов на входе из топочной камеры 470000 нм 3/ч. Для полного подавления оксидов азота аммиак применяется в виде 25 -ной аммиачной воды по ГОСТ 9-77 Аммиак водный технический. Для распыла аммиачной воды используется пар с температурой 180 С и давлением 450 кПа. В качестве материала раздающих труб используется сталь 0818 Н 10 Т (максимальная температура работы металла 670 С). Раздающие трубы располагаются в горизонтальном газоходе в зоне температур 1069 С. Необходимое количество водного раствора аммиака (25 4) составляет 1,25 т/ч. Расход пароаммиачной смеси через все трубы, из условия недопущения пережога труб,составляет 12,6 т/ч. Таким образом, в газоходе, сечением 3 м х 13,5 м располагаем 15 труб с шагом 0,9 м (боковые трубы не имеют зазора со стенами газохода) и диаметром 38 мм. Количество отверстий в трубах в центральных - по 0 штук, в боковых - по 5 штук,диаметр отверстий 8 мм. Отверстия в раздающих трубах выполнены конусными с корневым углом, равным 90. Площадь перекрытия потока находится на расстоянии 0,5 м от распределительных труб. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для очистки дымовых газов высокотемпературной установки от оксидов азота,содержащее установленные в поперечном сечении газохода котельной установки, раздающие смесь аммиака с водяным паром трубы с расположенными на них выходными отверстиями, отличающееся тем, что крайние трубы, раздающие пароаммиачную смесь, расположены вплотную к боковым стенам газохода высокотемпературной установки и имеют один вертикальный ряд выходных отверстий, оси которых расположены по углом 45 по отношению к движению газового потока в сторону от боковой стены газохода, а центральные трубы имеют два ряда вертикальных отверстии, оси которых расположены по разные стороны от направления движения газового потока под углом 45, при этом,все отверстия в раздающих трубах, расположены на задней, по отношению к движению газового потока,стенке. 2. Устройство для очистки дымовых газов котельной установки от оксидов азота по п.1 отличающееся тем, что отверстия в раздающих трубах выполнены конусными с корневым углом,равным 90.