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行业知识

生物质燃烧机燃烧烟气的净化技术

生物质燃烧机燃烧烟气的净化技术

    摘要:以煤为主的能源结构形成的S02和NOx已经成为大气主要污染物之一,其对生态环境造成了严重破坏,给人民生活造成了负面影响。主要对生物质生物质燃烧机燃烧烟气机生物质燃烧机燃烧烟气烟气的净化技术进行分析。

1生物质生物质燃烧机燃烧烟气机生物质燃烧机燃烧烟气烟气过程的含硫废气控制

    火电厂是煤、石灰消耗大户,火电厂S0:年排放量占工业总排放量的1/3,且增长较快。锅炉烟气是造成大气污染的主要原因之一。而烟气中的s0,是主要污染物质和形成酸雨的根源,因此燃料脱硫与烟气脱硫是大气污染控制的主要任务之一。燃煤中S02:f;制技术分为生物质生物质燃烧机燃烧烟气机生物质燃烧机燃烧烟气烟气前脱硫、生物质燃烧机燃烧烟气中脱硫和生物质燃烧机燃烧烟气后烟气脱硫。S0:的治理可分为生物质燃烧机燃烧烟气前、生物质燃烧机燃烧烟气中和生物质燃烧机燃烧烟气后进行三大类。生物质燃烧机燃烧烟气前是指对燃料进行处理,如洗煤、气化、化等;生物质燃烧机燃烧烟气中是指炉内脱硫,如流化床生物质燃烧机燃烧烟气脱硫、炉内喷钙脱硫、型煤固硫和利用脱硫添加剂等;生物质燃烧机燃烧烟气后脱硫即指烟气脱硫,是目前国内外采用的脱硫技术中,主要采用的方法仍然是烟气脱硫。

1.1生物质燃烧机燃烧烟气前脱硫。由于天然的低硫燃料远远不能满足改善大气质量的需要,因此采用把高硫燃料在生物质燃烧机燃烧烟气前先脱去其中的硫分变为低硫燃料的方法,印燃料脱硫将日显迫切。生物质燃烧机燃烧烟气前脱硫是指用物理、化学、细菌等方法脱硫,脱硫率达20%~40c/o。

    1)物理法。燃前脱硫的物理方法主要有摇床法、重介质法、旋流器法、浮选法和高梯度磁选法;前四种方法是利用煤中矿物质和煤中有机质的密度不同而进行分选的,适合于粒径大于0.5mm的煤粒。浮选法是根据煤和黄铁矿的亲水性等表面性质的差异进行分选的,适用于细颗粒煤。高梯度浮选法是根据煤及黄铁矿在磁化率上的差异而进行分选的。物理法一般只能脱除煤粒表面的无机硫,其脱硫效果通常仅能脱除煤中合硫量的20%~40%。2)化学法。燃前脱琉的化学方法主要是氧化法,可脱除大部分无视琉和相当多的有机硫。但该方法成本高,反应条件严格,一般仅用于对煤质要求很高的一些领域。

1.2生物质燃烧机燃烧烟气中脱硫

    生物质燃烧机燃烧烟气中脱硫通常指将S0:和N0,的控制结合起来,加入吸附剂吸附所产生的二氧化硫,可以来用向炉内喷钙加湿活化法、循环硫化床技术(CFB),前者脱硫率50%左右,CFB脱硫率可达90%。

2生物质燃烧机燃烧烟气过程的含氮废气控制

    氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。通常所说的氮氧化物主要包括NO、N02、N20,、N204、N205等几种,其中污染大气的主要是NO相NO,,此外N,0也是污染大气特别是高层大气的污染物之一。氮氧化物是几种量大面广的大气污染物之一,各国政府都十分重视对NO。的控制和治理,不少企业和科研人员长期致力于开发高效率低成本的工艺和技术,并取得良好效果。氮氧化物主要来源于自然界和人类的活动。据统计,全世界由于自然界细菌作用生成的NO。,每年约为50xl07t;人类活动所产生的NO。每年约为5 xl07t。从数字上可以看出,人类活动产生的氮氧化物仅为自然界的十分之一。然而,由于其生产源比较集中,大多在人类活动的环境区域内,因而其危害更为严重:人类活动所产生的NO。,来自于固定源(包括各种生物质燃烧机燃烧烟气装置)和移动源(内燃机车)两方面。据美国环保局估计,99c/oNO。是从生物质燃烧机燃烧烟气排放的,其固定源与移动源各占一半。但随着社会的不断进步与发展,预计固定源所排放的NOx比例将不断增加。

2.1  NO。形成机理极述。了解生物质燃烧机燃烧烟气过程中NO、的形成机理对于开发新的治理技术十分重要的。但是到目前为止人们对NO。形成的热力学机理还不十分清楚。目前,对NO。的生成有三种得到接收的机

2.2氮氧化物的治理方法。由于燃料生物质燃烧机燃烧烟气是N0、的主要来源f占人类排放的90%),因此NO,的治理方法也主要是根据生物质燃烧机燃烧烟气过程的特点来设计的,所以可以简单地把NO。的治理方法分为生物质燃烧机燃烧烟气的前处理,生物质燃烧机燃烧烟气方式的改进及生物质燃烧机燃烧烟气的后处理这三种方法。其中生物质燃烧机燃烧烟气的前处理主要是指燃料的脱氮,从而减少生物质燃烧机燃烧烟气过程NO。的生成量。

    1)生物质燃烧机燃烧烟气方式的改进。与空气分级生物质燃烧机燃烧烟气相比,燃料分级生物质燃烧机燃烧烟气需要在炉膛内有三级生物质燃烧机燃烧烟气区,使得燃料和烟气在再燃区停留时间相对较短。所以,二次燃料宜选用气体燃料,如天然气。如采用煤粉,则要选择高挥发分的易燃煤种,并且要磨得很细。在一定生物质燃烧机燃烧烟气温与停留时间下,存在一个最佳的a:,此时的NO浓度最低。一般对于不同的生物质燃烧机燃烧烟气设备,a:在0.7~1.0之间,最佳值由试验确定。在燃料分级生物质燃烧机燃烧烟气的再燃区还原性气氛中,最有利于NO。还原的是CH4类。因此,二次燃料最好采用能产生大量CH4而不含氮的燃料,如丙烷。试验证明采用合适的二次燃料、特别是烃类气体燃料,只要再燃区内有足够高的温度和停留时间,就可基本完成NOx的还原,而与一级生物质燃烧机燃烧烟气区的NO。初始值无关。

    生物质燃烧机燃烧烟气方式的改进主要通过降低锅炉中火焰湿度来抑制燃料性NO。的生成量,以此作为减少NO。产生的基本方法。在锅炉内燃煤过程中可双来用多种减少NO。的措施,主要有:a.二段生物质燃烧机燃烧烟气法。这一方法在初级生物质燃烧机燃烧烟气阶段(第一段)通过减少空气形成还原性气体来减少NO,在第二段,从炉上部向火焰上方通入空气进而完全燃烧。因为这一方法能在还原性气体中降低生物质燃烧机燃烧烟气性NO,,所以对于煤的生物质燃烧机燃烧烟气特别有效。但是在烟尘中未生物质燃烧机燃烧烟气成分有增加的倾向。h.炉内脱氮三段生物质燃烧机燃烧烟气法。这一方法通过向炉中火焰上部吹入燃料以形成还原性气体来减少NO。,然后再通入空气使燃料完全生物质燃烧机燃烧烟气,这时有些NO。会生成。但总的NO、量可减少约50%。该方法一般称为“炉内脱氮”,也有称为“二段生物质燃烧机燃烧烟气”。在美国这一方法称为“再生物质燃烧机燃烧烟气”。炉内脱氮法的炉高较二段生物质燃烧机燃烧烟气法略高。另外,二段生物质燃烧机燃烧烟气法因为高温部分(接近1550。C)的还原气体而带来较严重的腐蚀,而炉内脱氮法没有腐蚀问题,因为还原气体部分的温度仅为1200~1300C。在实际生物质燃烧机燃烧烟气锅炉中,这一方法可削减NOx浓度至150-200xl0“。c.烟气循环法。此法将350~400C烟气的一部分送回至生物质燃烧机燃烧烟气器附近以降低生物质燃烧机燃烧烟气温度和0,浓度,从而减少NO。的生成量。该方法需另设使气体循环的风机利通气管道。循环的烟气量越多,NO。削减效率越高;但当烟气循环过度时,燃蛲将变得不稳定,因此循环烟气体积的限度应控制在生物质燃烧机燃烧烟气空气总体的20c/o~30c/o。

    2)生物质燃烧机燃烧烟气的后处理。生物质燃烧机燃烧烟气的后处理也就是对生物质燃烧机燃烧烟气后产生的含有NO、的烟气(后气)进行处理的方法,因此亦成为烟道气脱硝或废气脱硝。废气脱硝是当前治理NO、中最重要的方法。目前废气脱硝技术又分为干法和湿法两大类。其中干法包括催化还原法、吸附法和电子束照射法等,而催化还原法又可分为选择性催化还原和选择性催化还原法两种方法;湿法则包括直接吸收法、络合物吸收法、氧化吸收法和液相还原等。

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点击次数:  更新时间:2017-12-20 23:41:20  【打印此页】  【关闭