NL8102612A

NL8102612A - PROCESS FOR CLEANING REACTION PRODUCTS.

Info

Publication number: NL8102612A
Application number: NL8102612A
Authority: NL
Original assignee: Steinmueller Gmbh L & C
Priority date: 1980-05-28
Filing date: 1981-05-27
Publication date: 1981-12-16
Also published as: ZA813622B; AU7109681A; JPS5710006A; BE889035A; IT1194799B; DK233981A; DE3020145A1; IT8122012A1; IT8122012A0; MY8500558A; GB2079442B; CA1164187A; GB2079442A; HK78484A; FR2483452A1; SG17584G

Description

<r ; ' d VO 2022<r; d VO 2022

Betr.: Werkwijze voor het reinigen van reactieprodukten.Subject: Process for cleaning reaction products.

De uitvinding "betreft een werkwijze voor het reinigen van reactieprodukten, die door een vlagverbranding van hoog caloriehoudende "brandstoffen met verontreinigingen als zwavel-, chloor- en fluorverbindingen ontstaan door een toevoeging van deze verontreinigingen 5 "binnen de toeslagstoffen in de vuurhaard.The invention "relates to a process for cleaning reaction products which are caused by a flag combustion of high-calorie" fuels with impurities such as sulfur, chlorine and fluorine compounds by adding these impurities 5 "within the additives in the furnace.

Er zijn werkwijzen "bekend, waarmee een droge zuivering van reactieprodukten uit een verbranding van brandstoffen met verontreinigingen als zwavel, chloor en fluor kan worden uitgevoerd. Daarbij worden de toeslagstoffen, die deze verontreinigingen binden, op verschillende 10 wijzen in de vuurhaard gebracht.There are known methods by which a dry purification of reaction products from a combustion of fuels with impurities such as sulfur, chlorine and fluorine can be carried out. The additives which bind these impurities are introduced into the furnace in various ways.

Bij een eerste bekende werkwijze wordt aldus tewerk gegaan, dat de toeslagstoffen boven het vlammengebied in de vuurhaard met behulp van luchtstralen worden binnengesproeid. Het nadeel van dit bekende procédé is, dat de wijze van binnenvoeren van de toeslagstoffen in 15 de vuurhaard de binding van de verontreinigingen door de toeslagstoffen daarom niet garandeert, omdat de betrékkelijk geringe mengingsenergie van de luchtstralen niet voldoende is cm een goede mengingsgraad van de reactiepartners te bereiken. Bovendien vindt het mengen van de reactie-partners voor het grootste gedeelte plaats bij temperatuurstrajecten 20 die niet optimale reactievoorwaarden garanderen. Voorts is de ter beschikking staande verblijfstijd tot het einde van de reactie onvoldoende, omdat de binnensproeixng van de toeslagstoffen over het algemeen in reactietrage gebieden plaatsvindt.In a first known method it is thus proceeded that the additives are sprayed into the furnace above the flame area by means of air jets. The drawback of this known process is that the manner of introducing the additives into the furnace does not therefore guarantee the binding of the contaminants by the additives, because the relatively low mixing energy of the air jets is insufficient to ensure a good degree of mixing of the reaction partners. reach. Moreover, the mixing of the reaction partners takes place for the most part at temperature ranges 20 which do not guarantee optimal reaction conditions. Furthermore, the residence time available until the end of the reaction is insufficient, since the admixture of the additives generally takes place in reaction-slow areas.

Bij een tweede bekende werkwijze wordt aldus tewerk gegaan, 25 dat de toeslagstoffen aan de brandstof onmiddellijk voor binnenvoeren van de brandstoffen in de brander worden bijgemengd. Bij dit procédé was tot dusver ongunstig, dat de toeslagstoffen aan het gehele tempera-tuursspectrum van de vlammen onderworpen waren, waarbij temperatuurstrajecten moesten worden doorlopen, die tot een inactivering van de 30 toeslagstoffen leidden. Dit geldt speciaal bij brandstoffen met een hoge verbrandingswaarde, die noodgedwongen tot vlammen met hoge temperaturen leiden.In a second known method it is thus proceeded that the additives to the fuel are mixed immediately before the fuels are introduced into the burner. In this process, it has hitherto been unfavorable that the additives have been subjected to the entire temperature spectrum of the flames, through which temperature ranges had to be passed which led to inactivation of the additives. This is especially the case with fuels with a high calorific value, which necessarily lead to flames with high temperatures.

De uitvinding beoogt de vlamtemperatuur bij de verbranding van hoogcaloriehouderide fossiele brandstoffen, de voor de binding 35 van de schadelijke stoffen benodigde voorwaarden wat betreft tempera- 81 02 6 1 2 -2- tuur en mengingsgraad aldus te "beïnvloeden, dat door een toevoeging van gasvormige of fijnkorrelvormige toeslagstoffen de "binding van de schadelijke stoffen reeds tijdens de verbranding wordt ingeleid.The object of the invention is to influence the flame temperature in the combustion of high-calorie-containing fossil fuels, the conditions required for the binding of the harmful substances in terms of temperature and degree of mixing, by adding gaseous substances. or fine-grain additives, the binding of the harmful substances is already initiated during combustion.

Om dit te bereiken wordt volgens de uitvinding voorgesteld, dat 5 door afgifte van een deel van de bij de verbranding van hoogcalorie-houdende brandstoffen vrijkomende warmte aan onmiddellijk in de ver-brandingszone ingevoerde warmte-opnemende stof stromen de voor de binding van de schadelijke stoffen benodigde temperatuur wordt aangehouden en dat door een toevoeging van de toeslagstoffen onmiddellijk 10 aan de brandstof en/of de verbrandingslucht de voor het binden van de schadelijke stoffen benodigde mengingsgraad van de reactiepartners wordt bereikt.In order to achieve this, it is proposed according to the invention that by releasing a part of the heat released during the combustion of high-calorie-containing fuels to heat-absorbing material immediately introduced into the combustion zone, the streams for the binding of the harmful substances flow the required temperature is maintained and that by adding the additives immediately to the fuel and / or the combustion air, the degree of mixing of the reaction partners required for binding the harmful substances is achieved.

Als warmte-opnemende stofstroom voor het begrenzen van de voor de reactie benodigde temperatuur kunnen verschillende stoffen worden 15 gebruikt. Volgens een eerste uitvoeringsvorm van de werkwijze kan als wamt e-opnemende stofstroom zuur stof am, af gekoeld rookgas uit het eigen verbrandingsproces door externe teruggeleiding of uit een vreemd verbrandingsproces worden gebruikt.Various materials can be used as the heat-absorbing material flow for limiting the temperature required for the reaction. According to a first embodiment of the method, as heat e-absorbing dust stream, oxygen am, cooled flue gas from the own combustion process by external recirculation or from a foreign combustion process can be used.

Er bestaat volgens de uitvinding ook de mogelijkheid, het rook-20 gas uit een gasturbineproees gelijktijdig als oxydatiemiddel en warmte-opnemende stofstroom toe te passen.According to the invention, it is also possible to use the flue gas from a gas turbine turbine simultaneously as an oxidizing agent and heat-absorbing substance stream.

Een andere mogelijkheid is, dat als warmte-opnemende stofstroom binnen de vuurhaard in de vlammen binnengezogen, recircule-rende rookgassen'fungeren.Another possibility is that recirculating flue gases act as heat-absorbing dust streams drawn into the flames within the furnace.

.25 Volgens deze werkwijze kunnen ook de toeslagstoffen zelf als warmte-opnemende stofstroom fungeren, dit b.v. dan, wanneer als bij een toevoeging van kalksteen of dolomiet, de voor de ingeleide calcinatie benodigde energie aan de vlammen wordt onttrokken.According to this method, the additives themselves can also function as a heat-absorbing substance flow, e.g. then, if as with an addition of limestone or dolomite, the energy required for the initiated calcination is withdrawn from the flames.

Als toeslagstoffen kunnen reactieve gassen en metaaloxyden, 30 hydroxyden en carbonaten alsmede hun waterige suspensies dienen.Reactive gases and metal oxides, hydroxides and carbonates as well as their aqueous suspensions may serve as additives.

Door de toevoeging van de warmte-opnemende stofstroom in het gebied van de vlam wordt bereikt, dat de voor de reactie van de in de brandstof en/of in de verbrandingslucht aanwezige additieven benodigde temperatuur en mengingsgraad worden bereikt.The addition of the heat-absorbing material flow in the area of the flame ensures that the temperature and degree of mixing required for the reaction of the additives present in the fuel and / or in the combustion air are achieved.

35 De toepassing van de onderhavige werkwijze is b.v. aan de 8102612 -3- hand van een kolenstofverbrander hieronder beschreven, (fig. l).The application of the present method is e.g. 8102612-3 using a coal dust burner described below, (Fig. 1).

Met de uit kernluchtbuis 2, brandstof/toeslagstof-draaglucht-deel 1 en mantellucht-deel 3 bestaande brander "wordt een primaire verbran-dingszone 6 verkregen, waarvan het luchtgetal tussen het 0,6 tot 1,1-5 voydige van de stoechicmetrie is gelegen.A primary combustion zone 6 is obtained with the burner consisting of core air tube 2, fuel / admixture-carrier air part 1 and jacket air part 3, the air number of which is between 0.6 to 1.1-5 volts of the stoicometry located.

De brander is zo uitgevoerd, dat door bepaalde maatregelen (turbulentie van de mantellucht, kegelvormig verwijde brandermonding, gesloten kernlucht) in het inwendige van de vlam een zone met intensieve terugstroming 5 uit een gebied van reeds voort geschreden ver-10 branding ontstaat. Hierdoor wordt het brandstof-luchtmengsel snel opgehit en aangestoken. De ophitting en ontsteking kan via de instelling van de hoeveelheid kernlucht worden beïnvloed.The burner is designed in such a way that, due to certain measures (turbulence of the jacket air, cone-shaped flared burner mouth, closed nuclear air), a zone with intensive backflow 5 is created in the interior of the flame from an area of combustion that has already progressed. This quickly heats up and ignites the fuel-air mixture. The heating and ignition can be influenced via the setting of the amount of nuclear air.

, De overige verbrandingslucht wordt als deelluchtstroom U (ocik wel trapluchtstrocm genoemd) via een sproeier bij de omvang zo naar binnen 15 geblazen, dat zich buiten de primaire vlam een secundaire vlam of nareactiezone 7 vormt.The remaining combustion air is blown in as a partial air flow U (ocik also referred to as a stage air flow) through a sprinkler at the circumference such that a secondary flame or post-reaction zone 7 forms outside the primary flame.

Bij de delen van het omvangsoppervlak van de vlam, die niet grenzen aan de deelluchtstroming worden door impulsuitwisseling de koude rookgassen uit de vuurhaard binnengezogen. Hierdoor wordt de 20 vlamtemperatuur verlaagd, hetgeen tot een beïnvloeding van het reac-tieverloop tussen toeslagstof en gasvormige schadelijke stoffen bijdraagt.At the parts of the circumferential surface of the flame that do not adjoin the partial air flow, the cold flue gases are drawn in from the furnace by means of impulse exchange. The flame temperature is hereby lowered, which contributes to influencing the course of the reaction between adjuvant and gaseous harmful substances.

81026128102612

Claims

Method for cleaning reaction products resulting from the combustion of high-calorie fuels with impurities such as sulfur, chlorine and fluorine compounds in a flame combustion, by adding these impurities within the additives in the furnace, characterized in that by supplying part of the amounts of heat released during the combustion of high-calorie fuels to heat-absorbing substance streams immediately introduced into the combustion zone, the temperature required for the binding of the harmful substances is maintained and that by adding the additives immediately the fuel and / or combustion air reaches the degree of mixing of the reaction partners required to bind the harmful substances.

2. A method according to claim 1, characterized in that the heat-absorbing material flow is oxygen-poor, cooled flue gas from its own combustion process by external recirculation or from another combustion process.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that flue gas from a gas turbine process functions simultaneously as an oxidizing agent and heat-absorbing substance stream.

A method according to claim 1, characterized in that recirculating flue gases sucked into the flame as heat-absorbing dust flow within the furnace,

5. Process according to claims 1 -¼, characterized in that reactive gases and metal oxides, hydroxides or carbonateals with aqueous suspensions function as additives.

Method according to claim 5, characterized in that the additives simultaneously also function as a heat-absorbing substance stream. 8102612