Устройство для очистки дымовых газов от окислов азота no x
Изобретение относится к химической очистке дымовых газов от окислов азота и может использоваться в котлах, сжигающих органическое топливо, а также на железнодорожном транспорте применительно к ДВС. Устройство для очистки газообразных продуктов селективным некаталитическим восстановлением сгорания от окислов азота содержит в поперечном сечении газохода раздающие трубы с выходными отверстиями, которые подключены к источникам греющего водяного пара и аммиачной воды, выходные отверстия расположены вдоль передней, по отношению к потоку продуктов сгорания, образующей каждой трубы, оси выходных отверстий параллельны боковым стенкам газохода и перед каждой раздающей трубой предусмотрена вставка в виде сопла Лаваля для подачи пара, а в расширяющейся части сопла за его узким сечением выполнены отверстия для подачи аммиачной воды, отличающееся тем, что по образующей в каждой раздающей трубе в расширяющейся части сопла за узким сечением выполнены сквозные радиальные отверстия, которые чередуются со сквозными тангенциальными отверстиями и расположены в несколько поясов, а в соседних поясах каждой раздающей трубы тангенциальные отверстия выполнены противоположно направленными. Предлагаемое техническое решение обеспечивает экологичность, за счет снижения концентрации окиси азота, которое обеспечивает смешение аммиака с водяным паром и смешение этой смеси с продуктами сгорания.
Изобретение относится к химической очистке дымовых газов от окислов азота и может использоваться в котлах, сжигающих органическое топливо, а также на железнодорожном транспорте применительно к ДВС.
Известно устройство для обработки отходящего газа, содержащего окислы азота (NOx), включающее реактор для обработки отходящего газа, питатель для подачи аммиака в отходящие газы в реакторе и ускоритель электронного луча, излучающий электронный луч в отходящие газы в реакторе. [Патент РФ №2153922, МПК B 01 D 53/56 опубл. 10.08.02 г., БИ №22 (II)].
Изобретение содержит реактор, содержит сопло на две текущие среды, содержит наконечник и отделение для смешивания газа с жидкостью, и магистральный смеситель, в котором сначала равномерно смешивают газообразный аммиак с воздухом с образованием газообразной смеси, затем в отделении для смешивания газа с жидкостью образуют гомогенную газожидкостную смесь упомянутой газовой смеси и воды и впрыскивают указанную газожидкостную смесь в отходящий газ в реакторе из наконечника сопла.
Недостатком такого устройства является низкая эффективность очистки отходящих газов, неэффективная подача образующей смеси в поток продуктов сгорания существенно снижает очистку отходящих газов. продуктов сгорания осуществляют навстречу направлению их движения.
Известно устройство для очистки газообразных продуктов сгорания от окислов азота в газоходе котла путем ввода в газоход смеси аммиака с водяным паром, содержащее установленные в поперечном сечении
газохода раздающие трубы с выходными отверстиями, подключенные к источникам греющего водяного пара и аммиачной воды через общий для всех раздающих труб смеситель, раздающие трубы подключены к источникам греющего водяного пара и аммиачной воды, выходные отверстия расположены вдоль передней по отношению к потоку продуктов сгорания образующей каждой трубы, оси выходных отверстий параллельны боковым стенкам газохода и перед каждой раздающей трубой предусмотрена вставка в виде сопла Лаваля для подачи пара, а в расширяющей части сопла за его узким сечением выполнены отверстия для подачи аммиачной воды [Патент РФ №2200617 МПК B 01 D 53/56, автор Ржезников Ю.В. и др. «Способ и устройство для очистки дымовых газов от окислов азота селективным некаталитическим восстановлением» опубл. 20.09.2003 г. БИ №8, 2003 г.].
Недостатком устройства является то, что устройство не обеспечивает эффективное смешивание пара с аммиаком по раздающим трубам, соответственно снижается их охлаждение. При изменении вида топлива положение оптимальной температурной зоны и скорость продуктов сгорания становятся отличными от расчетных, что ведет к снижению эффективности очистки.
Техническим результатом устройства является повышение эффективности очистки газообразных продуктов сгорания от окислов азота, путем улучшения распределения аммиака по сечению газохода и ослабления влияния на эффективность очистки топлива. Устройство для очистки газообразных продуктов селективным некаталитическим восстановлением сгорания от окислов азота, содержащее в поперечном сечении газохода раздающие трубы с выходными отверстиями, которые подключены к источникам греющего водяного пара и аммиачной воды, выходные отверстия расположены вдоль передней, по отношению к потоку продуктов сгорания, образующей каждой трубы, оси выходных
отверстий параллельны боковым стенкам газохода и перед каждой раздающей трубой предусмотрена вставка в виде сопла Лаваля для подачи пара, а в расширяющейся части сопла за его узким сечением выполнены отверстия для подачи аммиачной воды, по образующей в каждой раздающей трубе в расширяющейся части сопла за узким сечением выполнены сквозные радиальные отверстия, которые чередуются со сквозными тангенциальными отверстиями и расположены в несколько поясов, а в соседних поясах каждой раздающей трубы тангенциальные отверстия выполнены противоположно направленными.
Новизна данного изобретения определяется тем, что в раздающих трубах отверстия выполнены в несколько поясов и с применением сквозных радиальных и тангенциальных противоположно направленных отверстий что происходит наиболее эффективное смешение аммиака с водяным паром, тем самым увеличивается плотность смеси, а изменяя давление и плотность смеси в раздающих трубах можно изменять их дальнобойность в широких пределах, коэффициент теплоотдачи при течении влажного пара в раздающих трубах существенно выше, чем при течении перегретого пара при существенно меньшей массовой скорости.
На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства.
На фиг.2 представлена вставка сопла.
На фиг.3 - сечение А-А.
Устройство состоит из газохода 1, раздающие труб 2, выходных отверстий 3, паропровода 5, запорного органа 6, водяного коллектора 7, вставка сопла 8, боковых стенок 9, штуцера 10, вставка в виде сопла в расширяющейся части сопла 12, трубопровода 13, насоса дозатора 14, запорного клапана 15, вставки 16.
Устройство для очистки газообразных продуктов сгорания от окислов азота в газоходе 1 содержит установленные в поперечном сечении газохода 1 раздающие пароаммиачную смесь трубы 2 с расположенными
на передней по отношению к движению газового потока стенке каждой трубы 2 выходными отверстиями 3. Раздающие трубы 2 с помощью парового коллектора 4 подключены через паропровод 5 с запорным органом 6 к источнику горячего водяного пара (на чертеже не показан) и через водяной коллектор 7 и насос-дозатор 14 - к источнику аммиачной воды (на чертеже не показан). Оси выходных отверстий 3 ориентированы параллельно боковым стенкам 9 газохода 1. Перед каждой раздающей трубой 2 между последней и штуцером 10 парового коллектора предусмотрена вставка 11 в виде сопла 8 Лаваля для подачи пара, а в расширяющейся части 12 сопла 8 (фиг.3) за его узким сечением выполнены сквозные отверстия и тангенциальные отверстия с углом близким к 90° - 13 которые чередуются для подачи аммиачной воды из окружающей вставку 8 распределительной камеры 11, к которой подключен трубопровод 13, соединенный с насосом-дозатором 11 подачи аммиачной воды.
Перед пуском устройства в процессе растопки котла (на чертеже не показан) в паропровод 5 подают греющий пар, а в водяной коллектор 7 - аммиачную воду. Образующаяся в сопле 8 Лаваля вставки 11 смесь влажного пара с аммиаком распределяется по раздающим трубам 2, охлаждает их и через отверстия 3 в трубах вытекает в виде встречных струй в набегающий поток продуктов сгорания (фиг.1).
Предлагаемое техническое решение обеспечивает экологичность, за счет снижения концентрации окиси азота, которое обеспечивает смешение аммиака с водяным паром и смешение этой смеси с продуктами сгорания.
Устройство для очистки газообразных продуктов селективным некаталитическим восстановлением сгорания от окислов азота, содержащее в поперечном сечении газохода раздающие трубы с выходными отверстиями, которые подключены к источникам греющего водяного пара и аммиачной воды, выходные отверстия расположены вдоль передней, по отношению к потоку продуктов сгорания, образующей каждой трубы, оси выходных отверстий параллельны боковым стенкам газохода и перед каждой раздающей трубой предусмотрена вставка в виде сопла Лаваля для подачи пара, а в расширяющейся части сопла за его узким сечением выполнены отверстия для подачи аммиачной воды, отличающееся тем, что по образующей в каждой раздающей трубе в расширяющейся части сопла за узким сечением выполнены сквозные радиальные отверстия, которые чередуются со сквозными тангенциальными отверстиями и расположены в несколько поясов, а в соседних поясах каждой раздающей трубы тангенциальные отверстия выполнены противоположно направленными.
