Badania instalacji odazotowania spalin w kotle rusztowym w celu dostosowania emisji NOx do ustawowych wymagań
Investigation of denitrification system in stoker boiler in order to adjust NOX emission to new requierments
Piotr Ostrowski, Robert Wejkowski, Przemysław Garbacz, Natalia Pawelec
Streszczenie
Rozporządzenie Ministra Środowiska DU. 2018 poz. 680 z dnia 1 marca 2018 r. wprowadziło obostrzenia
emisyjne dla średnich obiektów spalania energetycznego. W wyniku wdrożonego dokumentu istniejące średnie obiekty ciepłownicze
(MCP) zostaną objęte od 01.01.2025 r. nowymi limitami. Osiągnięcie podanych w ustawie limitów jest uwarunkowane
zastosowaniem metod wtórnych redukcji NOx. Powszechnie stosowane są metody selektywnej redukcji niekatalitycznej
(SNCR) oraz katalitycznej (SCR). Artykuł przedstawia wyniki badań eksploatacyjnych instalacji wykorzystującej
metodę SNCR oraz jej rozszerzenie o wkład katalityczny zlokalizowany w II ciągu kotła, tworząc układ hybrydowy – połączenie
metod SNCR i SCR. Realizacja metody SNCR była prowadzona przez zastosowanie rozwiązania FJBS (Furnace
Jet Boiler System). Technologia FJBS wykorzystuje zespół wentylatorów strumienicowych składający się z 8 dysz wtryskowych
ulokowanych na 4-ech poziomach komory paleniskowej kotła, przez które wtryskiwany jest wodny roztwór mocznika,
jako reagent oraz sprężone powietrze jako medium napędowe dysz wtryskowych. W pracy zawarte zostały również
wyniki symulacji numerycznej, które użyto do określenia miejsca wtrysku reagenta przy nominalnej pracy kotła. Natomiast
badania eksploatacyjne pozwoliły na dostosowanie działania instalacji dla pełnego zakresu pracy kotła oraz jej optymalizację.
Otrzymane wyniki wskazują, że zastosowanie metody SNCR przy wykorzystaniu systemu FJBS pozwala na dostosowanie
emisji kotła do wymaganego ustawicznie poziomu dla istniejących obiektów. Dodatkowo przeprowadzona analiza ekonomiczna
przemawia za stosowaniem sprężonego powietrza jako medium napędowego dysz zamiast wody stosowanej
w klasycznej metodzie SNCR. W przypadku dalszego zaostrzania norm emisyjnych rozwiązanie stanowić będzie połączenie
istniejących systemów SNCR z reaktorami SCR. Zaprezentowane wyniki wskazują na możliwość uzyskania skutecznej
redukcji NOx przy ulokowaniu wkładów katalitycznych w przestrzeni II ciągu kotła bez ingerencji w część ciśnieniową.
emisyjne dla średnich obiektów spalania energetycznego. W wyniku wdrożonego dokumentu istniejące średnie obiekty ciepłownicze
(MCP) zostaną objęte od 01.01.2025 r. nowymi limitami. Osiągnięcie podanych w ustawie limitów jest uwarunkowane
zastosowaniem metod wtórnych redukcji NOx. Powszechnie stosowane są metody selektywnej redukcji niekatalitycznej
(SNCR) oraz katalitycznej (SCR). Artykuł przedstawia wyniki badań eksploatacyjnych instalacji wykorzystującej
metodę SNCR oraz jej rozszerzenie o wkład katalityczny zlokalizowany w II ciągu kotła, tworząc układ hybrydowy – połączenie
metod SNCR i SCR. Realizacja metody SNCR była prowadzona przez zastosowanie rozwiązania FJBS (Furnace
Jet Boiler System). Technologia FJBS wykorzystuje zespół wentylatorów strumienicowych składający się z 8 dysz wtryskowych
ulokowanych na 4-ech poziomach komory paleniskowej kotła, przez które wtryskiwany jest wodny roztwór mocznika,
jako reagent oraz sprężone powietrze jako medium napędowe dysz wtryskowych. W pracy zawarte zostały również
wyniki symulacji numerycznej, które użyto do określenia miejsca wtrysku reagenta przy nominalnej pracy kotła. Natomiast
badania eksploatacyjne pozwoliły na dostosowanie działania instalacji dla pełnego zakresu pracy kotła oraz jej optymalizację.
Otrzymane wyniki wskazują, że zastosowanie metody SNCR przy wykorzystaniu systemu FJBS pozwala na dostosowanie
emisji kotła do wymaganego ustawicznie poziomu dla istniejących obiektów. Dodatkowo przeprowadzona analiza ekonomiczna
przemawia za stosowaniem sprężonego powietrza jako medium napędowego dysz zamiast wody stosowanej
w klasycznej metodzie SNCR. W przypadku dalszego zaostrzania norm emisyjnych rozwiązanie stanowić będzie połączenie
istniejących systemów SNCR z reaktorami SCR. Zaprezentowane wyniki wskazują na możliwość uzyskania skutecznej
redukcji NOx przy ulokowaniu wkładów katalitycznych w przestrzeni II ciągu kotła bez ingerencji w część ciśnieniową.