辽宁四方锅炉燃烧科技发展有限公司 我们处在一个日新月异、发展进步的时代,一个企业如果不能与时代需要相适应,就会退出时代的舞台。

核心技术一: 高温热解气化低氮燃烧技术 + 氮氧化物高温还原技术

发布时间:2019-07-18 点击量:349

1、生物质的特性

◆  挥发份高、燃烧速度快、透气性强。

◆  含硫低,原始排放浓度一般不超过30mg/m3

◆  灰熔点低,生物质含钾、钙、铁等元素较高。

2、工业洁净型煤的特性

◆  燃点高,用兰炭制作,一般在850℃以上

◆  加固硫剂以后,原始排放浓度一般不超过30mg/m3。

◆  热值高,平均在5800大卡左右

由于燃点高,用普通技术烧不了,利用高温热解气化低氮燃烧技术,燃烧室温度在8501100℃,可以充分燃烬。

3、现环保超低排放要求

◆  NOX<50mg/Nm3

◆  SO2<35mg/Nm3

◆  <10mg/Nm3

4、燃烧生物质要解决的环保问题

◆  黑烟问题

◆  飞灰粘结问题及碱腐蚀问题

◆  NOXSO2、尘的排放问题

NOX:利用密封给料技术+水冷炉排技术+绝热燃烧技术+NOX高温还原技术解决NOX的排放问题。可以满足NOX<50mg/Nm3

SO2:生物质的含硫量很低,可以忽略不计。

尘:可以用布袋除尘器去除,现可以稳定做到10mg/m3以下。

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高温热解气化低氮燃烧技术:燃料在850℃以上的高温状态下快速分解气化燃烧,同时控制氮氧化物的生成量,并使生成的氮氧化物在8701100℃高温状态下与还原剂充分混合反应还原成N2,使分解的有机气体充分燃烬,并在还原区解决生物质燃烧所产生的飞灰粘结及碱金属腐蚀问题的技术。

1、高温热解与低温热解的区别

高温热解:燃料在850℃以上高温条件下,热解气化成若干种分子链较短的小分子化合物的反应。

低温热解:燃料在低温条件下,热解气化成若干种分子链较长的中大分子化合物的反应。

2、关于烟气中的氮氧化物

◆  烟气中氮氧化物的成分

烟气中NOX的主要成份是NONO2650℃时会分解成NO,因此脱硝的主要工作是脱NO

◆  氮氧化物形成的原因

燃烧时局部高温及高温区氧含量过剩。

◆  氮氧化物在无催化剂的条件下还原成氮气的条件

NO850℃以上时会与COH2CH4CO(NH2)2等还原性气体反应还原成N2

NO  +  CO   850℃      N2  +  CO2

NO  +  H2    850℃     N2  +  H2O

NO  +  CH4          N2  +  CO2  +  H2O

NO  +  CO(NH2)2          CO+  H2O  +  N2

 

利用高温热解气化低氮燃烧技术提高烟气的温度,我们在燃烧室内设还原区,利用还原剂与NO反应,将NO还原成N2。

◆  脱硝成本计算

100T锅炉为例、NOX浓度从200mg/Nm3脱硝后降低到30mg/Nm3。(初始排放浓度可做到200mg/Nm3

计算脱硝剂每小时消耗量:

烟气量:230000标立方每小时(Nm3/h

氮氧化物200mg/Nm3降低到30mg/Nm3

需要脱除的NOX质量:230000×(200-30)÷1000000=39.1kg/h

折算成NO=39.1kg/h÷46×30=25.5kg/h(每小时脱除25.5kgNO

脱硝反应方程式为:2CO(NH2)2+6NO2CO2+4H2O+5N2

CO(NH2)2 分子量为60NO分子量为30

即脱硝需尿素25.5×(60÷30)×(2÷6)=17kg/h(每小时消耗尿素量)

氨逃逸以10%、工业尿素浓度为46%价格为1800/吨计算。

日尿素消耗量:17×24×1.1÷46%=0.98×1800/=1764

月消耗尿素:1764×30=5.3万元

 

3、利用氮氧化物高温还原装置同时解决黑烟、飞灰粘结及碱金属腐蚀的问题

◆  黑烟的成因及解决办法

碳氢化合物不完全燃烧产生黑烟。黑烟由碳的空间苯环结构组成。

高温热解汽化低氮燃烧技术燃烧温度可以控制在9001000℃左右,在高温条件下,生物质热解产物为分子链较短的低分子化合物,在燃烧室内能充分燃烧、迅速与氧气反应,未完全反应的气体在还原区内与氧气继续反应,从而消除黑烟。

◆  关于飞灰粘结及碱金属腐蚀的成因及解决办法

由于生物质中含有较多的钾、钙、铁等物质,导致生物质的灰熔点较低,切生物质灰较轻。从而导致生物质燃烧易出现飞灰粘结及碱金属腐蚀问题。

由于烟气中的飞灰较重,切具有粘性。在进入对流管束之前,烟气还原区内使烟气进行多次转向。使飞灰大部分停留在氮氧化物高温还原区,可有效降低飞灰及碱金属对对流管束的腐蚀冲刷。


4、利用高温烟气解决热效率问题

1)在高温条件下,生物质热解产物为分子链较短的低分子化合物,经过氮氧化物高温还原装置可使烟气中的低分子化合物充分燃尽,提高了生物质的燃烧效率。新安装锅炉效率可以做到80%90%。

2)可以燃烧成型或不成型生物质(生物质颗粒、压块、削片、草包、稻壳、酒糟、糠醛渣等),断续运行对热效率影响很小。

 

5、使用案例

山东济南新峨眉使用我公司锅炉之前,每年烧5000Kcal/kg煤炭2500吨。我公司改造之后燃烧40004100Kcal/kg生物质颗粒14001500吨。


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