Способ термического обезвреживания токсичных газовых выбросов Советский патент 1985 года по МПК F23G7/06 

Изобретение относится к технике санитарной очистки токсичных отбросных газов и может быть применено в химической, легкой и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение степени очистки и увеличение объема очиш,аемых газовых выбросов. На фиг. 1 представлена схема установки, реализуюшая способ термического обезвреживания токсичных газовых выбросов; на фиг. 2 - аэродинамическая картина распределения и движения газов на расстоянии 1 м от фронта горелок котла ДКВР с двумя газогорелочными устройствами; на фиг. 3 - то же, с тремя газогорелочными устройствами. Установка содержит топку 1 котла, дутьевой вентилятор 2, трубопровод 3 подачи газовых выбросов, всасывающий трубопровод 4, трубопроводы 5 подачи дутья к горелкам, трубопровод 6 подачи избыточного количества газовых выбросов в периОД пониженной энергетической нагрузки котла, регулируюш.ие заслонки 7, регулирующий шибер 8 и подовые трубы 9 подачи избыточных тазовых выбросов. Способ реализуется следующим образом. В период максимальной энергетической нагрузки котла загрязненные газовые выбросы подаются в качестве дутья, при этом в подовые щелевые сопла подается часть газовых выбросов О-60% со скоростью 0,5- 30 м/с. Такая подача необходима для избежания пережога подовых труб. При снижеНИИ энергетической нагрузки котла, например в летний период, блок соотнощения газ-воздух прикрывает подачу дутья и часть неочищенных газовых выбросов начинает сбрасываться в атмосферу через всасывающий трубопровод 4 (фиг. 1). При этом в всасывающем трубопроводе появляется небольщое давление, что свидетельствует о сбросе части неочищенных газовых выбросов в атмосферу. Чтобы исключить указанное отрицательное явление, открывают регулирующие заслонки 7 на трубопроводах 6 (фиг. 1) и избыточное количество загрязненного воздуха поступает в щелевые сопла подовых труб 9 (фиг. 2 и 3) при этом результирующий поток избыточного количества загрязненного воздуха поступает в расщеп факелов горелок (аэродинамика газов в топке, фиг. 2 и 3). Такое решение позволяет сохранить количество обезвреживаемых газовых выбросов постоянным даже в период пониженной энергетической нагрузки котлов. Ограничение в избыточном количестве газовых выбросов до 60%, которое подается, минуя горелочные устройства, в подовые щелевые сопла, связано с тем, что при подаче большего количества факела разбавляются и степень выгорания органических загрязнений ухудшается. Скорость подачи избыточного количества выбросов в подовые илелевые сопла более 30 м/с приводит к проскоку значительной части загрязненных выбросов через зону факелов (вследствие их разбрасывания к боковым стенкам топки). Нижний предел 0,5 м/с выбирают для избежания пережога подовых труб. Благодаря указанным особенностям организуется особая аэродинамика газов в топках, обеспечивающая принудительную конвекцию регулируюш,его потока в расш,еп факелов горелок, которая предполагает прохождение всего избыточного газа через зону высокой температуры и, как следствие, улучшает степень выгорания загрязнений. позволяет увеличить объем очиш.аемых газов в периоды пониженной энергетической нагрузки котла. В последнем случае некоторое перераспределение в коэффициенте теплоотдачи в сторону уменьшения лучистого теплообмена, увеличения конвективной составляющей и небольщое повышение температуры уходящих газов экономически целесообразнее, чем строительство пиковых локальных сооружений для очистки избыточного количества очищаемого газа. Пример. Котел ДКВР-10-14 при номинальной нагрузке 10 Гкал при коэффициенте расхода воздуха ос 1,1 и соответствующей калориметрической температуре горения природного газа 1900°С имеет номинальный расход дутьевого воздуха Vo.oc 13440 . Чх-9н.р В -тепловая нагрузка котла по пару, ккал/ч; котельного агрегата; фяр- низщая теплота сгорания природного газа, ккал/м, Vo-теоретически необходимое количество воздуха, природного газа; ot - коэффициент расхода воздуха. При снижении энергетической нагрузки котла по пару до 40% (например, в летний период) потребное количество дутья (в энергетическом режиме) составляет 5376 . В этом случае около 8000 м /ч выбросов (13440-5376) подают в надподовые щелевые сопла. При этом коэффициент расхода воздуха в топочном пространстве о1т 2,27. Калориметрическая температура горения природного газа составит при этом 1070°С. Указанный температурный уровень процесса достаточен для проведения качественного 55 выгорания органических загрязнении, содержащихся в дутьевом воздухе. При этом подача в надподовые щелевые сопла другого количества выбросов (О-

60%) связана с образованием иного (вполне определенного) температурного уровня топочного пространства, минимальное значение которого соответствует максимальной подаче выбросов в надподовые щелевые сопла. Однако снижение температурного уровня топочного пространства при увеличении подачи выбросов в надподовые щелевые сопла компенсирует качество выгорания органических загрязнений за счет интенсификации движения газов в топочном пространстве.

Скорость подачи выбросов в надподовые щелевые сопла поддерживают на уровне 0,5-30 м/с.

Нижний предел скорости выбросов (0,5 м/ с) необходим для исключения пережога

труб в период номинальной энергетической нагрузки котла и соответствующей температуре топочного пространства 1900°С, а верхний предел (30 м/с) определяетс я напором дутьевого вентилятора. Дальнейщее увеличение скорости (например, при замене вентилятора на высоконапорный) вызывает, кроме того, опасение, что результирующий поток может пройти транзитом через топочное пространство без достаточной степени очистки.

Применение предлагаемого способа термического обезвреживания токсичных газовых выбросов позволит повысить степень их очистки и исключить необходимость строительства подтопка или значительной реконструкции котельной.

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ путем подачи их в качестве дутья преимущественно в топку котла, отличающийся тем, что, с целью увеличения объема обезвреживания токсичных газов и повышения степени их очистки, до 60% газовых выбросов подают напольными плоскими струями навстречу друг другу, результирующий поток которых направляют между факелами горелок, при этом скорость напольных плоских струй составляет 0,5- 30 м/с. S (Л со 4 ;о