ITC REDUKCJA TLENKÓW AZOTU METODĄ SNCR ZE SPALIN MAŁYCH I ŚREDNICH KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH - WSTĘPNE DOŚWIADCZENIA REALIZACYJNE

Transkrypt

1 WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI i LOTNICTWA ITC INSTYTUT TECHNIKI CIEPLNEJ Projekt POIG /12 współfinansowany ze środków EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU ROZWOJU REGIONALNEGO w ramach PROGRAMU OPERACYJNEGO INNOWACYJNA GOSPODARKA REDUKCJA TLENKÓW AZOTU METODĄ SNCR ZE SPALIN MAŁYCH I ŚREDNICH KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH - WSTĘPNE DOŚWIADCZENIA REALIZACYJNE III SEMINARIM DOKTORANTÓW i PRACOWNIKÓW NAUKI KIERUNKU ENERGETYKA ZŁOTY POTOK doktorant mgr inż. SZCZEPAN M Ł Y N A R Z ZAKŁAD MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH opiekun naukowy prof. dr hab. inż. KRZYSZTOF B A D Y D A ZAKŁAD MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH

2 P L A N P R E Z E N T A C J I 1. GENEZA PODJĘCIA TEMATYKI DOTYCZĄCEJ TECHNOLOGII SNCR 2. METODY REDUKCJI TLENKÓW AZOTU 3. METODOLOGIA PROJEKTOWA 4. WSTĘPNE WYNIKI

3 1. GENEZA PODJĘCIA TEMATYKI DOTYCZĄCEJ TECHNOLOGII SNCR Projekt POIG /12 Badanie i wdrożenie technologii selektywnej niekatalitycznej redukcji tlenków azotu (SNCR) w spalinach kotłów energetycznych o mocy do 300 MW. K O N S O R C J U M

4 1. GENEZA PODJĘCIA TEMATYKI DOTYCZĄCEJ TECHNOLOGII SNCR 1.1. ASPEKTY PRAWNE DOT. EMISJI NO X (NOMINALNA MOC CIEPLNA INSTALACJI MW T ) średnia roczna mg/nm Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 22 kwietnia 2011 r. 300 Okresy derogacyjne zgodnie z PPK Dyrektywa 2010/75/UE 180 Konkluzje BAT lata

5 1. GENEZA PODJĘCIA TEMATYKI DOTYCZĄCEJ TECHNOLOGII SNCR 1.2. ASPEKTY PRAWNE DOT. EMISJI NO X (NOMINALNA MOC CIEPLNA INSTALACJI MW T ) średnia roczna mg/nm 3 Okresy derogacyjne zgodnie z PPK Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 22 kwietnia 2011 r. 300 Dyrektywa 2010/75/UE 270 Konkluzje BAT lata

6 1. GENEZA PODJĘCIA TEMATYKI DOTYCZĄCEJ TECHNOLOGII SNCR 1.3. OBECNE EMISJE Z KOTŁÓW RUSZTOWYCH ARTYKUŁ 29 (Dyrektywa IED) ŹRÓDŁO EMISJI KOCIOŁ NR 1 WR-25 KOCIOŁ NR 3 WR-25 DATA POMIARU SPALANE PALIWO EMISJA NO X [mg/nm 3 ] W przypadku gdy gazy odlotowe z co najmniej dwóch odrębnych instalacji spalania odprowadzane 269 są przez wspólny komin, połączenie stworzone przez takie obiekty uważa się za pojedynczą instalację spalania, a ich zdolności dodaje się w celu wyliczenia całkowitej mocy cieplnej spalania WĘGIEL KAMIENNY

7 1. GENEZA PODJĘCIA TEMATYKI DOTYCZĄCEJ TECHNOLOGII SNCR 1.4. KOTŁY TYPU WR W POLSCE Szacunkowa ilość kotłów rusztowych w Polsce: - powyżej 15 MW 591 sztuk, - o mocy MW 461 sztuk, Liczba kotłów mogąca skorzystać z PPK 213 sztuk

8 2. METODY REDUKCJI EMISJI NO X 2.1 METODY PIERWOTNE - OPTYMALNA GOSPODARKA POWIETRZEM ilość podawanego powietrza Odległość od wejścia węgla do kotła

9 2. METODY REDUKCJI EMISJI NO X 2.1 METODY PIERWOTNE - OPTYMALNA GOSPODARKA POWIETRZEM REDUKCJA EMISJI NO x - 30% wlot powietrza podmuchowego

10 2. METODY REDUKCJI EMISJI NO X 2.2 METODY WTÓRNE - TECHNOLOGIA SCR KONFIGURACJA ZABUDOWY W CIĄGU SPALINOWYM: - HIGH DUST - LOW DUST - TAIL END

11 2. METODY REDUKCJI EMISJI NO X 2.2 METODY WTÓRNE - TECHNOLOGIA SCR REAKCJE CHEMICZNE: REDUKCJA EMISJI NO x - 90% 4 NO + 4 NH 3 + O 2 4 N H 2 O 6 NO NH 3 4 N H 2 O

12 2. METODY REDUKCJI EMISJI NO X 2.2 METODY WTÓRNE - TECHNOLOGIA SNCR OKNO TEMPERTUROWE stopień redukcji NO X NH 3 NO X 850 C 1050 C Temperatura

13 2. METODY REDUKCJI EMISJI NO X 2.2 METODY WTÓRNE - TECHNOLOGIA SNCR REAKCJE CHEMICZNE: - REDUKCJA AMONIAKIEM 4 NO + 4 NH 3 + O 2 4 N H 2 O REDUKCJA EMISJI NO x - 60% - REDUKCJA MOCZNIKIEM CO(NH 2 ) 2 2 NH 2 + CO NH 2 + NO N 2 + H 2 O 4 NH 2 + 2NO 2 3 N H 2 O

14 3. METODOLOGIA PROJEKTOWA ETAP 2 ETAP 1 ETAP 3 ETAP 6 ETAP 4 ETAP 5

15 4. WSTĘPNE WYNIKI PRĘDKOŚĆ WTRYSKU 50 m s STĘŻENIE ROZTWORU (MOCZNIK/WODA) 30% / 70% 15% / 85% KĄT WTRYSKU ŚREDNICA KROPEL PRĘDKOŚĆ WTRYSKU 100 µm X X X X 200 µm X X X X 500 µm X 100 m s STĘŻENIE ROZTWORU (MOCZNIK/WODA) 30% / 70% 15% / 85% KĄT WTRYSKU ŚREDNICA KROPEL PRĘDKOŚĆ WTRYSKU 100 µm X X X X 200 µm X X X X 500 µm X 200 m s STĘŻENIE ROZTWORU (MOCZNIK/WODA) 30% / 70% 15% / 85% KĄT WTRYSKU ŚREDNICA KROPEL 100 µm X X X X 200 µm X X X X 500 µm X

16 WIDOK Z GÓRY WIDOK Z PRZODU WIDOK Z BOKU WIDOK IZOMETRYCZNY REDUKCJA TLENKÓW AZOTU METODĄ SNCR ZE SPALIN PRĘDKOŚĆ WTRYSKU 50 m/s PRĘDKOŚĆ WTRYSKU 100 m/s PRĘDKOŚĆ WTRYSKU 200 m/s 4. WSTĘPNE WYNIKI 4.1 IZOPOWIERZCHNIE STĘŻENIA MOCZNIKA ŚREDNICA STĘŻENIE KĄT KROPEL MOCZNIKA WTRYSKU 100 µm 30% 20º

17 PRĘDKOŚĆ WTRYSKU 200 m/s PRĘDKOŚĆ WTRYSKU 100 m/s PRĘDKOŚĆ WTRYSKU 50 m/s REDUKCJA TLENKÓW AZOTU METODĄ SNCR ZE SPALIN WIDOK Z BOKU WIDOK Z GÓRY 4. WSTĘPNE WYNIKI 4.1 ROZKŁAD ŚREDNIC KROPEL ŚREDNICA STĘŻENIE KĄT KROPEL MOCZNIKA WTRYSKU 100 µm 30% 20º

18 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ