globe Menu Search
Tapaustutkimus

45 prosentin NOx-vähennystavoite saavutetaan suihkusuuttimien avulla


28

Heinä 19



Ympäristönsuojeluviraston Clean Air Interstate Rule (CAIR) -säännön (Clean Air Interstate Rule) asettaman määräajan puitteissa erään Yhdysvaltain keskilännen alueella sijaitsevan voimalaitoksen oli löydettävä NOx-päästöjen valvontajärjestelmä, joka vähentäisi päästöjä 30-50 prosenttia. Laitoksen henkilökunta pyysi tarjousta johtavalta ilmansuojelulaitteita valmistavalta yritykseltä. Suositeltu ratkaisu oli räätälöity järjestelmä, jonka hinta oli 1 000 000 Yhdysvaltain dollaria. Tehtaan henkilökunta päätti tutkia lisää vaihtoehtoja. Toiselta alueen voimalaitokselta saadun suosituksen perusteella laitoksen henkilökunta otti yhteyttä Spraying Systems Co:hon ja pyysi tarjousta. Laitos toimitti uunin parametrit ja geometriat, ja Spraying Systems Co. keräsi näytteiden lämpötilalukemat.

AutoJet® NOx Control System

Spraying Systems Co. suunnitteli ratkaisun käyttämällä omia kaasunjäähdytyslaskelmia, testilaboratorioissaan kerättyjä pisarakokotietoja ja vuosikymmenten kokemusta:

  • Kahdeksan ilmapuhdistussuutinta, jotka on asennettu kolmelle tasolle
  • Kukin injektori on varustettu hydraulisella onttokartiosuuttimella, joka ruiskuttaa vesi/ureaseosta kohtisuoraan uunin seinämään nähden
  • Injektorit kestävät jopa 954 °C:n lämpötiloja
  • Ilmanpuhdistus pitää urean riittävän viileänä, jotta estetään sen höyrystyminen ja suuttimen tukkeutuminen.

Suunnittelun validointi

Spraying Systems Co. suositteliCFD-mallinnusta (Computational Fluid Dynamics ) suunnittelun validoimiseksi ja uunin käyttöolosuhteiden aiheuttamien ennakoimattomien ongelmien paljastamiseksi.

Tulos

CFD-tutkimus validoi suunnittelun, eikä muutoksia tarvittu. Injektorit rakennettiin ja asennettiin 12 viikossa

  • NOx-päästöt ovat vähentyneet 45 prosenttia
  • Urean kulkeutuminen on vähäistä ja hyväksyttävissä rajoissa
  • Suuttimet ovat tukkeutumattomia ja ruiskut toimivat spesifikaatioiden mukaisesti
    • Urean sekoittuminen kaasuvirtaan on riittävää ja haluttu reaktio tapahtuu
    • Onttokartiosuuttimien tuottamat pisarat haihtuvat ennen kuin ne joutuvat kosketuksiin uunin seinämien kanssa, mikä estää kostumisesta johtuvat vauriot ja ylimääräisen huollon
    • Hydraulisten suuttimien käyttö poistaa kalliin paineilman tarpeen ja auttaa pitämään käyttökustannukset alhaisina
  • Spraying Systems Co:n ratkaisu oli vain 1/3 toisen toimittajan ratkaisun kustannuksista, mikä säästi voimalaitokselle useita satoja tuhansia dollareita (US)
  • Hanke saatiin päätökseen useita kuukausia ennen määräajan päättymistä. Voimalaitos sai päästöhyvityksiä, jotka voidaan myydä tulevaisuudessa.