JAV vidurio vakaruose esančiai elektrinei, kuriai aplinkos apsaugos agentūra nustatė galutinį terminą, iki kurio ji turėjo laikytis tarpvalstybinės švaraus oro taisyklės (CAIR), reikėjo rasti NOx kontrolės sistemą, kuri sumažintų išmetamų teršalų kiekį 30-50 %. Jėgainės darbuotojai paprašė pirmaujančios oro taršos kontrolės įrangos bendrovės pateikti pasiūlymą. Rekomenduotas sprendimas buvo pagal užsakymą sukurta sistema, kurios kaina siekė 1 000 000 JAV dolerių. Gamyklos darbuotojai nusprendė ištirti daugiau galimybių. Remdamiesi kitos regiono elektrinės rekomendacija, elektrinės darbuotojai susisiekė su "Spraying Systems Co." ir paprašė pateikti pasiūlymą. Įmonė pateikė krosnies parametrus ir geometriją, o "Spraying Systems Co." surinko mėginių temperatūros rodmenis.
AutoJet® NOx kontrolės sistema
Remdamasi patentuotais dujų aušinimo skaičiavimais, bandymų laboratorijose surinktais lašelių dydžio duomenimis ir dešimtmečių patirtimi, "Spraying Systems Co." sukūrė sprendimą:
- Aštuoni oro purškimo purkštukaiįrengti trijuose lygiuose
- Kiekviename purkštuve įrengtas hidraulinis tuščiaviduris kūginis purkštukas, purškiantis vandens ir purvo mišinį statmenai krosnies sienelei
- Inžektoriai, atlaikantys iki 954 °C temperatūrą
- Oro prapūtimas, kad karbamidas būtų pakankamai vėsus ir išvengtų garavimo ir purkštukų užsikimšimo.
Konstrukcijos patvirtinimas
Bendrovė "Spraying Systems Co." rekomendavoatlikti CFD (kompiuterinės skysčių dinamikos) modeliavimą, kad būtų galima patvirtinti konstrukciją ir atskleisti visas nenumatytas problemas, kylančias dėl darbo sąlygų krosnyje.
Rezultatas
Atlikus CFD tyrimą, projektas buvo patvirtintas ir jokių pakeitimų neprireikė. Inžektoriai buvo sukonstruoti ir sumontuoti per 12 savaičių
- NOx emisijos sumažėjo 45 proc
- Karbamido pernešimas yra nežymus ir neviršija priimtinų ribų
- Purkštukai neužsikemša, o purkštukai veikia pagal specifikaciją
- Karbamido maišymas dujų sraute yra tinkamas ir vyksta pageidaujama reakcija
- Tuščiavidurių kūginių purkštukų gaminami lašeliai išgaruoja prieš susiduriant su krosnies sienelėmis, todėl nebelieka žalos ir perteklinės techninės priežiūros, kurią sukelia drėkinimas
- Naudojant hidraulinius purkštukus, nereikia brangaus suslėgtojo oro ir tai padeda išlaikyti mažas eksploatavimo išlaidas
- Bendrovės "Spraying Systems Co." sprendimas kainavo tik 1/3 kito tiekėjo sprendimo kainos, todėl elektrinė sutaupė kelis šimtus tūkstančių JAV dolerių
- Projektas buvo baigtas likus keliems mėnesiams iki atitikties termino pabaigos. Jėgainė uždirbo išmetamųjų teršalų kreditų, kuriuos galės parduoti ateityje.