A Környezetvédelmi Ügynökség által a tiszta levegőre vonatkozó államközi szabály (CAIR) által meghatározott megfelelési határidővel szembesülve egy, az USA középnyugati részén található erőműnek olyan NOx-szabályozó rendszert kellett találnia, amely 30-50%-kal csökkenti a kibocsátást. Az erőmű személyzete ajánlatot kért egy vezető légszennyezés-csökkentő berendezéseket gyártó vállalattól. Az ajánlott megoldás egy egyedi rendszer volt, amelynek ára 1 000 000 USD volt. Az üzem személyzete úgy döntött, hogy több lehetőséget is megvizsgál. A régió egy másik erőművének ajánlására az üzem személyzete felvette a kapcsolatot a Spraying Systems Co. céggel, és ajánlatot kért. Az erőmű megadta a kemence paramétereit és geometriáját, a Spraying Systems Co. pedig összegyűjtötte a minta hőmérsékletének mérési adatait.
AutoJet® NOx ellenőrző rendszer
A Spraying Systems Co. saját gázhűtési számítások, a tesztlaboratóriumaiban gyűjtött cseppméret-adatok és több évtizedes tapasztalata alapján megoldást tervezett:
- Nyolc légtisztító injektort telepítettek három szinten
- Mindegyik injektor hidraulikus üreges kúpos fúvókával van felszerelve, amely a kemence falára merőlegesen víz/karbamid keveréket permetez
- Az injektorok akár 954°C-os hőmérsékletet is kibírnak
- Levegőbefúvás a karbamid elég hűvösön tartásához, hogy megakadályozza a párolgást és a fúvóka eltömődését.
Tervezési hitelesítés
A Spraying Systems Co. ajánlotta aCFD (Computational Fluid Dynamics) modellezést a tervezés validálására és a kemence működési körülményei által okozott előre nem látható problémák feltárására.
Eredmény
A CFD-vizsgálat validálta a tervet, és nem volt szükség módosításokra. Az injektorokat 12 hét alatt megépítették és telepítették
- Az NOx-kibocsátás 45%-kal csökkent
- A karbamid átvitele elhanyagolható és elfogadható határértékeken belül van
- A fúvókák eltömődésmentesek és az injektorok a specifikációnak megfelelően teljesítenek
- A karbamid keveredése a gázáramban megfelelő, és a kívánt reakció bekövetkezik
- Az üreges kúpos fúvókák által termelt cseppek elpárolognak, mielőtt érintkeznének a kemence falával, így kiküszöbölve a nedvesedés okozta károkat és a felesleges karbantartást
- A hidraulikus fúvókák használata kiküszöböli a költséges sűrített levegő szükségességét, és segít alacsonyan tartani az üzemeltetési költségeket
- A Spraying Systems Co. megoldása mindössze 1/3-a volt egy másik beszállító megoldásának, így az erőmű több százezer dollárt (USA) takarított meg
- A projektet több hónappal a megfelelőségi határidő előtt fejezték be. Az erőmű a jövőben értékesíthető kibocsátási krediteket szerzett.