Способ гомогенной очистки продуктов сгорания от окислов азота

01 21/20 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ГОМОГЕННОЙ ОЧИСТКИ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ОТ ОКИСЛОВ АЗОТА(71) Заявитель Открытое акционерное общество Гродно Азот(72) Авторы Гудымов Эрнест Андреевич Родионов Борис НиколаевичЮрша Иосиф Антонович Сурба Анатолий Константинович Шаповал Иван Федорович Огурцов Николай Константинович Мизюк Владимир Сергеевич Антонов Николай Анатольевич Ницкая Валентина Николаевна(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Гродно Азот(57) Способ гомогенной очистки продуктов сгорания от окислов азота путем перемешивания аммиаксодержащего вещества - аммиачной воды, газообразного или жидкого аммиака- с газом-носителем в трубе Вентури, подачи смеси к газоходу продуктов сгорания, впрыска смеси в газоход в том месте, где температура продуктов сгорания составляет 9001000 , при этом в качестве газа-носителя используют смесь водяного пара с рециркулирующими продуктами сгорания, полученную подсасыванием продуктов сгорания после дымососа с помощью инжектора с активным рабочим паровым соплом, а впрыск смеси аммиаксодержащего вещества с газом-носителем осуществляют с помощью сопел, установленных в нижней части обмуровки газохода перпендикулярно ему, при этом сопла,расположенные ранее по ходу движения продуктов сгорания, имеют больший диаметр.(56) Ходаков Ю.С. и др. // Теплоэнергетика. - 1998. -2. - С. 25-29.02218418 , 1990.94/26659 1.0541669 1, 1993.1238780 1, 1986.1821993 1, 1996.2008079 1, 1994.0523469 1, 1993.0640378 1, 1995. Изобретение относится к способам очистки продуктов сгорания от окислов азота гомогенным восстановлением аммиаком и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где производится сжигание топлива в воздушном потоке. Известен способ гомогенной очистки продуктов сгорания от окислов азота путем перемешивания аммиаксодержащего вещества (газообразный или жидкий аммиак либо аммиачная вода) с газом-носителем, подачи смеси к газоходу продуктов сгорания, впрыска смеси в газоход в том месте, где температура продуктов сгорания лежит в пределах 9001000 С, при этом в качестве газа-носителя используют водяной пар, впрыск аммиаксодержащего вещества с газом-носителем осуществляют по центру газохода в направлении движения продуктов сгорания через форсунку, установленную внутри газохода, а по перефирии газохода подают дополнительный водяной пар в том же направлении также через форсунку, расположенную также внутри газохода 1. Этот способ требует повышенного расхода аммиака для обеспечения санитарных норм по выбросам окислов азота. Вследствие того, что в качестве газа-носителя используют водяной пар, температура продуктов сгорания в месте впрыска значительно снижается, что приводит к замедлению реакций восстановления окислов аммиака, бесполезному расходованию аммиака и вследствие этого к его перерасходу. Вследствие того, что впрыск смеси аммиаксодержащего вещества с газом носителем(водяным паром) осуществляется через форсунку, установленную внутри газохода, расход пара должен быть повышенным (по сравнению с технологически необходимым) для охлаждения форсунки и подводящего к ней смесь трубопровода, расположенного внутри газохода. А это ведет к дополнительному охлаждению продуктов сгорания и перерасходу аммиака. Вследствие того, что по периферии газохода подают дополнительный водяной пар также через форсунку, расположенную внутри газохода, продукты сгорания еще больше охлаждаются, что опять ведет к перерасходу аммиака. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому является способ гомогенной очистки продуктов сгорания от окислов азота путем перемешивания аммиаксодержащего вещества (газообразный или жидкий аммиак либо аммиачная вода) с газом-носителем, подачи смеси к газоходу продуктов сгорания, впрыска смеси в газоход в том месте, где температура продуктов сгорания лежит в пределах 900-1000 С,при этом в качестве газа-носителя используют водяной пар, перемешивание аммиаксодержащего вещества с газом-носителем осуществляется в трубе Вентури, впрыск смеси аммиаксодержащего вещества с газом-носителем осуществляют по трубам, установленным перпендикулярно газоходу внутри него, навстречу движения продуктов сгорания через отверстия различного диаметра 2. Этот способ также требует повышенного расхода аммиака для обеспечения санитарных норм по выбросам окислов азота. 2 6186 1 Вследствие того, что в качестве газа-носителя используют водяной пар, температура продуктов сгорания в месте впрыска значительно снижается, что приводит к замедлению реакций восстановления окислов азота аммиаком, бесполезному расходованию аммиака и вследствие этого его перерасходу. Вследствие того, что впрыск смеси аммиаксодержащего вещества с газом-носителем(водяным паром) осуществляется по трубам, установленным перпендикулярно газоходу внутри него, расход пара должен быть повышенным (по сравнению с технологически необходимым) для охлаждения труб, расположенным внутри газохода, а это ведет к дополнительному охлаждению продуктов сгорания и перерасходу аммиака. Вследствие того, что впрыск смеси азотсодержащего вещества с газом-носителем осуществляется навстречу движению продуктов сгорания, каждая из труб обдувается высокоскоростными горячими потоками, создаваемыми соплами рядом расположенных труб. Это требует повышенного расхода пара на охлаждение труб, что, в конечном счете,ведет к перерасходу аммиака. Задачей изобретения является понижение расхода аммиака для обеспечения санитарных норм по выбросам окислов азота. Для достижения поставленной задачи в способе гомогенной очистки продуктов сгорания от окислов азота путем перемешивания аммиаксодержащего вещества - аммиачной воды, газообразного или жидкого аммиака - с газом-носителем в трубе Вентури, подачи смеси к газоходу продуктов сгорания, впрыска смеси в газоход в том месте, где температура продуктов сгорания составляет 900-1000 С, согласно изобретению, в качестве газаносителя используют смесь водяного пара с рециркулирующими продуктами сгорания,полученную подсасыванием продуктов сгорания после дымососа с помощью инжектора с активным рабочим паровым соплом, а впрыск смеси аммиаксодержащего вещества с газом-носителем осуществляют с помощью сопел, установленных в нижней части обмуровки газохода перпендикулярно ему, при этом сопла, расположенные ранее по ходу движения продуктов сгорания, имеют больший диаметр. Благодаря тому, что в качестве газа-носителя используют смесь водяного пара с рециркулирующими продуктами сгорания, которую получают, подсасывая продукты сгорания после дымососа с помощью инжектора с активным рабочим паровым соплом,содержание водяного пара в газе-носителе незначительно, а сам газ-носитель имеет повышенную температуру и пониженную теплоемкость, что снижает охлаждение продуктов сгорания и, в конечном счете, ведет к понижению расхода аммиака. Благодаря тому, что впрыск смеси аммиаксодержащего вещества с газом-носителем осуществляют по соплам, установленным в нижней части обмуровки газохода (то есть внутри обмуровки), расход газа-носителя определяется только технологической необходимостью, и не требуется дополнительного расхода на охлаждение сопел значит, охлаждение продуктов сгорания происходит в меньшей степени, что также ведет к снижению расхода аммиака. Благодаря тому, что сопла установлены перпендикулярно газоходу и при этом сопла,расположенные ранее по ходу движения продуктов сгорания, имеют больший диаметр,создается возможность охвата всего поперечного сечения газохода смесью аммиаксодержащего вещества с газом-носителем, что ведет к хорошему перемешиванию и, в конечном счете, к снижению расхода аммиака. На фиг. 1 представлена схема теплоиспользующего агрегата, работающего на продуктах сгорания органического топлива, и схема их гомогенной очистки. Схема содержит радиационную топку 1, где осуществляется сжигание топлива и где образуются окислы азота, газоход 2, где температура продуктов сгорания лежит в пределах 900-1000 С, конвективные поверхности нагрева 3, где температура продуктов сгорания снижается до 250320 С, дымосос 4, газоход 5, отводящий продукты сгорания от дымососа к дымовой трубе (на фигуре не показана), инжектор 6 с активным рабочим соплом, трубу Вентури 7, ку 3 6186 1 да в смесь пара с продуктами сгорания подают аммиаксодержащее вещество, сопла 8(большего диаметра) и 9 (меньшего диаметра) для впрыска аммиаксодержащего вещества с газом носителем. Работа способа осуществляется следующим образом. В радиационную топку 1 подают органическое топливо и воздух. При сгорании топлива образуются продукты сгорания, содержащие окислы азота. За счет радиационного теплообмена в топке 1 продукты сгорания охлаждаются с температуры 1350-1500 С до температуры 900-1000 С и поступают в газоход 2, из которого направляются в конвективные поверхности нагрева 3, где они охлаждаются до температур 200-300 С. Далее с помощью дымососа 4 по газоходу 5 продукты сгорания направляются к дымовой трубе. Часть продуктов сгорания с помощью водяного пара подсасывается инжектором 6, где образуется газ-носитель, который направляется к трубе Вентури, где в поток впрыскивается аммиаксодержащее вещество. Далее смесь аммиаксодержащего вещества с газом носителем направляется к соплам 8 и 9. Из этих сопел осуществляется впрыск смеси в газоход 2. При этом сопла 8 имеют больший диаметр и большую дальнобойность, они обслуживают аммиаком более дальнюю верхнюю стенку, а сопла 9 имеют меньший диаметр и меньшую дальнобойность и поэтому обслуживают ближнюю стенку (см. фиг. 2 и 3). Благодаря высокой температуре газа носителя, его низкой теплоемкости и благодаря хорошему перемешиванию достигается необходимый эффект при низком расходе аммиака. Источники информации 1.1457205 1, 1986. 2. Ходаков Ю.С. и др. Теплоэнергетика. - 1998. -2. - С. 25-29. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4