WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI i LOTNICTWA ITC INSTYTUT TECHNIKI CIEPLNEJ Projekt POIG.01.03.01-14-035/12 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 29.05-01.06. 2014 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
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
1. GENEZA PODJĘCIA TEMATYKI DOTYCZĄCEJ TECHNOLOGII SNCR Projekt POIG.01.03.01 14 035/12 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
1. GENEZA PODJĘCIA TEMATYKI DOTYCZĄCEJ TECHNOLOGII SNCR 1.1. ASPEKTY PRAWNE DOT. EMISJI NO X (NOMINALNA MOC CIEPLNA INSTALACJI -100 300 MW T ) średnia roczna mg/nm 3 600 Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 22 kwietnia 2011 r. 300 Okresy derogacyjne zgodnie z PPK 250 200 150 200 Dyrektywa 2010/75/UE 180 Konkluzje BAT lata 2012 2014 2016 2019 2022 2023
1. GENEZA PODJĘCIA TEMATYKI DOTYCZĄCEJ TECHNOLOGII SNCR 1.2. ASPEKTY PRAWNE DOT. EMISJI NO X (NOMINALNA MOC CIEPLNA INSTALACJI 50 100 MW T ) średnia roczna mg/nm 3 Okresy derogacyjne zgodnie z PPK 600 300 250 Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 22 kwietnia 2011 r. 300 Dyrektywa 2010/75/UE 270 Konkluzje BAT 200 150 lata 2012 2014 2016 2019 2022 2023
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 05.03.2008 spalania odprowadzane 269 są przez wspólny komin, połączenie stworzone przez takie obiekty 05.02.2009 252 uważa się za pojedynczą instalację spalania, a ich zdolności dodaje się w celu wyliczenia całkowitej mocy cieplnej spalania. 26.02.2010 362 WĘGIEL 09.04.2010 153 KAMIENNY 17.12.2008 364 19.02.2009 357 03.03.2010 375
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 15 18 MW 461 sztuk, Liczba kotłów mogąca skorzystać z PPK 213 sztuk
2. METODY REDUKCJI EMISJI NO X 2.1 METODY PIERWOTNE - OPTYMALNA GOSPODARKA POWIETRZEM ilość podawanego powietrza Odległość od wejścia węgla do kotła
2. METODY REDUKCJI EMISJI NO X 2.1 METODY PIERWOTNE - OPTYMALNA GOSPODARKA POWIETRZEM REDUKCJA EMISJI NO x - 30% wlot powietrza podmuchowego
2. METODY REDUKCJI EMISJI NO X 2.2 METODY WTÓRNE - TECHNOLOGIA SCR KONFIGURACJA ZABUDOWY W CIĄGU SPALINOWYM: - HIGH DUST - LOW DUST - TAIL END
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 2 + 6 H 2 O 6 NO 2 + 8 NH 3 4 N 2 + 6 H 2 O
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
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 2 + 6 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 2 + 4 H 2 O
3. METODOLOGIA PROJEKTOWA ETAP 2 ETAP 1 ETAP 3 ETAP 6 ETAP 4 ETAP 5
4. WSTĘPNE WYNIKI PRĘDKOŚĆ WTRYSKU 50 m s STĘŻENIE ROZTWORU (MOCZNIK/WODA) 30% / 70% 15% / 85% KĄT WTRYSKU 20 40 20 40 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 20 40 20 40 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 20 40 20 40 ŚREDNICA KROPEL 100 µm X X X X 200 µm X X X X 500 µm X
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
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
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ