При High Dust-схеме подключения каталитического реактора основные проблемы возникают при варьировании нагрузки вследствие изменений температуры по тракту котла до воздухоподогревателя, значительно превышающих температурное «окно» катализатора.
На рисунке ниже приведено типичное температурное «окно» катализатора и температуры дымовых газов до и после него, а также питательной воды в зависимости от нагрузки пылеугольного котла. Очевидно, что подключение каталитического реактора возможно лишь после экономайзера. При этом представляется оптимальным решение, когда температура дымового газа после экономайзера при номинальной нагрузке котла равна или несколько ниже верхней границы температурного «окна» катализатора.
Температуры дымовых газов до экономайзера и после него, а также питательной воды в зависимости от нагрузки котла и температурное «окно» катализатора
Таким образом, приведенные данные показывают, что для обеспечения заданной эффективности очистки от NOx в широком интервале нагрузок должны быть предусмотрены специальные мероприятия для повышения температуры дымовых газов перед каталитическим реактором (минимально до 320 °С).
Есть два основных технических решения данной проблемы:
- отведение части дымовых газов в реактор до экономайзера;
- подача части воды в котел, минуя экономайзер.
На рисунке ниже показан вариант сопряжения СКВ-установки с котлом по High Dust-схеме, при которой дополнительный подогрев газа перед реактором, размещенным после экономайзера, реализуется за счет подачи части газа по байпасному газоходу. При этом место отбора газа рассчитывается таким образом, чтобы обеспечивалось поддержание оптимальной температуры процесса для используемого катализатора независимо от паровой нагрузки котла. Очищенные в СКВ-установке дымовые газы поступают в воздухоподогреватель и после электрофильтра (для пылеугольных котлов) дымососом направляются в сероулавливающую установку или выбрасываются в дымовую трубу. Для автоматического регулирования температуры перед реактором оба газохода снабжены автоматически управляемыми клапанами.
Сопряжение каталитического реактора с котлом по High Dust-схеме
Такая схема использовалась для первых азотоочистных установок в Японии и Германии.
Недостатками этой схемы включения реактора являются:
- необходимость регулирования температур газа перед реактором путем варьирования потоков дымового газа и их смешения;
- высокое гидравлическое сопротивление системы смешения и регулирования, достигающее 300 Па, что примерно равно 20 % потерь напора в ярусах с катализатором;
- неудовлетворительная надежность работы клапанов в запыленных потоках;
- потребность в сравнительно больших площадях для монтажа дополнительного газохода, особенно в случаях с реконструкцией действующих котлов.
Этих недостатков лишена система регулирования температуры дымового газа за экономайзером, основанная на байпасировании части питательной воды. За счет сокращения расхода этой питательной воды через экономайзер температура ее повышается. По оценке, использование этого принципа позволяет обеспечить температуру дымового газа, равную 320 °С, при нагрузке котла 35 %.
Качественные российские болты ГОСТ. Выбирайте только настоящую российские метизы!