Elektráreň na stredozápade USA, ktorá čelila termínu na dosiahnutie súladu s pravidlami Agentúry pre ochranu životného prostredia (CAIR), potrebovala nájsť systém kontroly NOx, ktorý by znížil emisie o 30 až 50 %. Zamestnanci elektrárne požiadali poprednú spoločnosť zaoberajúcu sa výrobou zariadení na kontrolu znečistenia ovzdušia o predloženie ponuky. Odporúčaným riešením bol vlastný systém s cenou 1 000 000 USD. Zamestnanci závodu sa rozhodli preskúmať viac možností. Na základe odporúčania inej elektrárne v regióne sa zamestnanci elektrárne obrátili na spoločnosť Spraying Systems Co. a požiadali o predloženie návrhu. Prevádzka poskytla parametre a geometriu pece a spoločnosť Spraying Systems Co. odobrala údaje o teplote vzoriek.
Systém kontroly NOx AutoJet®
Spoločnosť Spraying Systems Co. na základe vlastných výpočtov chladenia plynu, údajov o veľkosti kvapiek zozbieraných v jej skúšobných laboratóriách a desaťročí skúseností navrhla riešenie:
- Osem vstrekovačovvzduchu inštalovaných na troch úrovniach
- Každý injektor vybavený hydraulickou dutou kužeľovou dýzou, ktorá strieka zmes vody a močoviny kolmo na stenu pece
- Injektory odolávajúce teplotám do 954 °C
- Preplachovanie vzduchom na udržanie dostatočnej teploty močoviny, aby sa zabránilo odparovaniu a upchávaniu dýz.
Overenie konštrukcie
Spoločnosť Spraying Systems Co. odporučilamodelovanie CFD (Computational Fluid Dynamics) na overenie návrhu a odhalenie akýchkoľvek nepredvídaných problémov spôsobených prevádzkovými podmienkami v peci.
Výsledok
Štúdia CFD potvrdila platnosť návrhu a neboli potrebné žiadne úpravy. Injektory boli skonštruované a nainštalované za 12 týždňov
- Emisie NOx sa znížili o 45 %
- Prenos močoviny je zanedbateľný a v prijateľných medziach
- Trysky sú bez upchávania a vstrekovače fungujú podľa špecifikácie
- Miešanie močoviny v prúde plynu je primerané a dochádza k požadovanej reakcii
- Kvapky, ktoré produkujú duté kužeľové trysky, sa odparujú pred kontaktom so stenami pece, čím sa eliminuje poškodenie a nadmerná údržba spôsobená zmáčaním
- Použitie hydraulických dýz eliminuje potrebu nákladného stlačeného vzduchu a pomáha udržiavať nízke prevádzkové náklady
- Riešenie spoločnosti Spraying Systems Co. bolo len o 1/3 lacnejšie ako riešenie iného dodávateľa, čím elektráreň ušetrila niekoľko stoviek tisíc dolárov (USA)
- Projekt bol dokončený niekoľko mesiacov pred termínom splnenia požiadaviek. Elektráreň získala emisné kredity, ktoré môže v budúcnosti predať.