Dostosowanie kotłów rusztowych do standardów emisyjnych tlenków azotu a jakość popiołu lotnego

• Autorzy: Maj Izabella , Garbacz Przemysław

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2020.6.1

Warianty tytułu

EN

Influence of Secondary Low-NOx Emission Mode on Stoker Boiler Fly Ash Quality

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ciepłownicze kotły rusztowe muszą być dostosowane do wymagań emisyjnych zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska D.U. 2018 poz. 680 z dnia 1 marca 2018 r. Istniejące średnie obiekty ciepłownicze (MCP) zostaną objęte od 01.01.2025 r. nowymi limitami emisji tlenków azotu. Osiągnięcie podanych w ustawie emisji jest uwarunkowane zastosowaniem wtórnych metod redukcji NOx, dlatego pojawia się coraz więcej metod odazotowania spalin z kotłów rusztowych. Jest to jednak wciąż temat stosunkowo nowy, a nieprawidłowo działające nstalacje deNOx są powodem problemów eksploatacyjnych, m.in. wzrost zawartości NH3 w spalinach oraz popiele. Zgodnie z zasadami gospodarki o obiegu zamkniętym popiół lotny może być użytecznym materiałem odpadowym z procesu spalania i znaleźć zastosowanie w branży budowlanej, musi jednak spełnić szereg wymagań. Jednym z nich jest zawartość amoniaku przypadająca na kilogram popiołu. Aby określić wpływ instalacji deNOx na stężenie amoniaku w produktach spalania (spalinach i popiele lotnym) sporządzono bilans związków amonowych w procesie odazotowania spalin metodą SCR emitowanych z kotła rusztowego WR-25 pracującego w jednej w polskich ciepłowni.

EN

Stoker boilers have to be adapted to the emission requirements in accordance with the Regulation of polish Ministry of the Environment (DU. 2018 item 680 of March 1, 2018). Existing Medium Combustion Plants (MCP) will be covered from 01.01.2025 with new emission limits for nitrogen oxides. Achievement of the emissions specified by law is strongly dependent on the use of secondary NOx reduction methods, which is why more and more denitrification methods dedicated to stoker boilers appear. However, this is still a relatively new topic on polish energy market. DeNOx installation can be a reason of operational problems, including increase in NH3 content in flue gas and fly ash. According to the principles of the circular economy, fly ash can be a useful material for application in construction industry, however it has to meet a number of requirements. One of them is ammonia content per kilogram of ash. For WR-25 grate boiler operating in one of the Polish heat plants a balance of ammonium compounds in the process of denitrification of flue gas by SCR method has been compiled. This procedure allows to determine the impact of deNOx installation on concentration of ammonia in combustion products (flue gas and fly ash).

Słowa kluczowe

PL

kocioł rusztowy; popiół lotny; emisja NOx; SNCR; SCR

EN

stoker boilers; fly ash; NOx emission; SNCR; SCR

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 54, nr 6
• Strony: 3--6
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz. tab., wykr.

Twórcy

autor

Maj Izabella

• Politechnika Śląska, Katedra Maszyn i Urządzeń Energetycznych, Konarskiego 20, 44-100 Gliwice

autor

Garbacz Przemysław

• Politechnika Śląska, Katedra Maszyn i Urządzeń Energetycznych, Konarskiego 20, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Krawczyk P. Metoda projektowania instalacji odazotowania spalin w technologii SNCR dla węglowych kotłów rusztowych. Prace Naukowe Mechanika z. 270. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. Warszawa 2019.
• [2] Kordylewski W. Spalanie i Paliwa. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej. Wrocław 2005.
• [3] Hein K., G. ager: Results of combustion for the reduction of NOx emission. Combust. Model. Burn. Replace. Strateg. ASME, vol. 10, 1990.
• [4] C. Yin, A. Rosendahl, S. Kaer: Grate-firing of biomass for heat and power production. Prog. Energy Combust. Sci., vol. 34, no. 6, 2008.
• [5] Wrzesińska B., R. Krzywda, T. Wąsowski, P. Krawczyk, K. Badyda. 2015. „Technologia selektywnej niekatalitycznej redukcji tlenków azotu pod kątem zastosowania jej w kotłach dla energetyki przemysłowej”. Przemysł Chemiczny, vol. 1 (4).
• [6] Brandenberger S., O. Krocher, A. Tissler, R. Althoff. 2008. “The state of the art in selective catalytic reduction of NOx by ammonia using metal-exchanged zeolite catalysts”. Catal. Rev. vol 50 (4).
• [7] Wejkowski R., W. Wojnar. 2018. “Selective catalytic reduction in a rotary air heater (RAH-SCR)”, Energy vol. 145.
• [8] Muzio L., G. Quartucy, J. Ciechanowiczy. 2002. “Overview and status of post-combustion NOx control: SNCR, SCR and hybrid technologies”. Int J. Environ. Pollut., vol. 17 (1/2).
• [9] Ostrowski P., R. Wejkowski, P. Garbacz, N. Pawelec. 2019. „Badania instalacji odazotowania spalin w kotle rusztowym w celu dostosowania emisji NOx do ustawowych wymagań”. Rynek Energii nr 6.
• [10] Pronobis M., R. Wejkowski, P. Ostrowski, P. Garbacz: „Zastosowanie systemu SNCR-SCR z wykorzystaniem napędów strumienicowych FJBS w kotle WR25. Modernizacja kotłów rusztowych. Dostosowanie kotłów rusztowych do standardów emisyjnych LCP oraz MCP”. XV Konferencja naukowo-techniczna 2019, Politechnika Śląska. Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych. Zakład Kotłów i Wytwornic Pary
• [11] Garbacz P., R. Wejkowski: „Numeryczne badania systemu FJBS w kotle rusztowym. Aktualne problemy budowy i eksploatacji kotłów.” Międzynarodowa XIII Konferencja Kotłowa ICBT 2018. Politechnika Śląska. Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych. Zakład Kotłów i Wytwornic Pary.
• [12] Brendel G., J. Bonetti, R. Rathbone, R. Frey Jr.: investigation of ammonia adsorption on fly ash due to installation of selective catalytic reduction systems. United States: N. p., 2000. Web. doi:10.2172/834465
• [13] Külaots I., Y. Gao, R. Hurt and E. Suuberg: Adsorption of Ammonia on Coal Fly Ash. 2011 International Ash utilization Symposium, Center of Applied Energy Research, University of Kentucky, paper #59.