CN103162287B - 水煤浆悬浮流化脱硫、脱硝燃烧工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水煤浆燃料脱硫、脱硝工艺，包括以下步骤：水煤浆的预处理，向水煤浆中加入脱硝剂；平铺床料媒体于布风板上，床料媒体包括石英砂，其厚度为300-500mm；将步骤一所述水煤浆注入播洒器，同时还向播洒器中注入液态的脱硫剂，水煤浆和脱硫剂在播洒器中混合后，由播洒器均匀播洒到燃烧室；来自高压风机的一次风在点火启动时，由点火器加热成热烟气；所述热烟气将床料加热到400-500℃，并通过布风板将床料媒体和步骤三所述水煤浆播洒形成的颗粒团向上吹起，形成流化状态；播洒到床料媒体上的水煤浆的颗粒团在流化状态床料媒体的加热下迅速析出水分，从而着火燃烧，其燃烧温度达到900-1000℃，本发明对水煤浆进行预处理，加入脱硝剂，实现良好的脱硝效果，脱硝率高达60%，在水煤浆播洒的同时，加入液态的脱硫剂，实现良好的脱硫效果，脱硫率高达70%。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃烧工艺，具体来说是一种在水煤浆悬浮流化燃烧过程对水煤浆燃料实现脱硫、脱硝的工艺。
背景技术
水煤浆作为一种重要的新能源，为人类的发展提供了广阔的前景。目前，工业中已经开始广泛使用水煤浆作为燃料。但是，水煤浆在燃烧的过程中，会产生大量的有害有毒气体，比如氮氧化物和硫氧化物。为了减少有害气体的排放，现在工艺中，针对脱硫大多采用向燃烧室中投放CaCO3的方法，实现燃烧过程中脱硫的效果，但由于CaCO3颗粒燃烧的不均匀性，脱硫效果尚不能达到排放标准的要求；针对脱硝，则是通过降低炉膛燃烧温度，拟制NOX的生成，这样严重影响了锅炉的效率。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种水煤浆悬浮流化脱硫、脱硝燃烧工艺，通过在水煤浆中加入脱硫剂、脱硝剂，降低水煤浆燃烧过程中产生的有毒有害硫氧化物和氮氧化物的排放量。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是，水煤浆悬浮流化脱硫、脱硝燃烧工艺，包括以下步骤：步骤一：水煤浆的预处理，向水煤浆中加入脱硝剂；步骤二：平铺床料媒体于布风板上，床料媒体包括石英砂，其厚度为300-500mm；步骤三：将步骤一所述水煤浆注入播洒器，同时还向播洒器中注入液态的脱硫剂，水煤浆和脱硫剂在播洒器中混合后，由播洒器均匀播洒到燃烧室；步骤四：来自高压风机的一次风在点火启动时，由点火器加热成热烟气；步骤五：所述热烟气将床料加热到400-500℃，并通过布风板将床料媒体和步骤三所述水煤浆播洒形成的颗粒团向上吹起，形成流化状态；步骤六：播洒到床料媒体上的水煤浆的颗粒团在流化状态床料媒体的加热下迅速析出水分，从而着火燃烧，其燃烧温度达到900-1000℃；
步骤一中加入的脱硝剂是尿素或氨水；
步骤三中加入的脱硫剂是Ca(OH)2或Mg(OH)2；
加入尿素或氨水的重量占水煤浆重量的百分比是1.0-6.0%；
加入尿素或氨水的重量占水煤浆重量的百分比是2.15%；
加入的Ca(OH)2或Mg(OH)2的重量占水煤浆重量的百分比是1.0-5.0%；
加入的Ca(OH)2或Mg(OH)2的重量占水煤浆重量的百分比是1.5%。
本发明产生的有益效果是，通过向水煤浆中加入脱硫剂、脱硝剂，可以降低氮氧化物和硫氧化物的产生，本发明对水煤浆进行预处理，加入脱硝剂，实现良好的脱硝效果，脱硝率高达60%，在水煤浆播洒的同时，加入液态的脱硫剂，实现良好的脱硫效果，脱硫率高达70%，实现了水煤浆燃烧的高效节能、环保和降低污染的效果。
具体实施方式
本发明提供一种水煤浆悬浮流化脱硫、脱硝燃烧工艺，包括以下步骤：步骤一：水煤浆的预处理，向水煤浆中加入脱硝剂；步骤二：平铺床料媒体于布风板上，床料媒体包括石英砂，其厚度为300-500mm；步骤三：将步骤一所述水煤浆注入播洒器，同时还向播洒器中注入液态的脱硫剂，水煤浆和脱硫剂在播洒器中混合后，由播洒器均匀播洒到燃烧室；步骤四：来自高压风机的一次风在点火启动时，由点火器加热成热烟气；步骤五：所述热烟气将床料加热到400-500℃，并通过布风板将床料媒体和步骤三所述水煤浆播洒形成的颗粒团向上吹起，形成流化状态；步骤六：播洒到床料媒体上的水煤浆的颗粒团在流化状态床料媒体的加热下迅速析出水分，从而着火燃烧，其燃烧温度达到900-1000℃
所述水煤浆是这样一种水煤浆，水和煤的重量百分比分别约为65%和35%。
在水煤浆往播洒器注浆之前，向水煤浆中加入脱硝剂，通过搅拌设备进行搅拌，直到脱硝剂在水煤浆中混合均匀，脱硝剂优选尿素，也可以选用氨水，加入的脱硝剂的重量占水煤浆重量的百分比是1.0-6.0%，优选2.15%。
尿素脱硝原理如下：
经检测分析，加入不同比例的脱硝剂产生的脱硝效果如下表：
| 脱硝剂占水煤浆的重量比例 | 1.0% | 2.15% | 6.0% |
| 脱硝率 | 61.2% | 64.3% | 60.7% |
步骤三中，水煤浆和脱硫剂在水煤浆播洒器内是这样混合的，脱硫剂和水混合形成液态混合物，然后注入到水煤浆播洒器中和水煤浆均匀混合。经混合后的水煤浆播洒到燃烧室，在900-1000℃的环境下，实现良好的脱硫脱硝效果。脱硫剂优选Ca(OH)2，也可以选择Mg(OH)2，加入的Ca(OH)2或Mg(OH)2的重量占水煤浆重量的百分比是1.0-5.0%，优选1.5%。
脱硫原理如下：
Ca（OH）
2
+SO
2
→CaSO
4
↓+H
2
O
Mg（OH）
2
+SO
2
→MgSO
4
↓+H
2
O
经检测分析，加入不同比例的脱硫剂产生的脱硫效果如下表：
| 脱硫剂占水煤浆的重量比例 | 1.0% | 1.5% | 5.0% |
| 脱硫率 | 71.2% | 75．6% | 73.1% |
上述工艺适用于6-130吨/时水煤浆悬浮流化悬浮高效洁净燃烧的工业锅炉和热电站锅炉，具有高效节能、低污染、环保性高特点，具有很大的市场潜力和经济效益。
Claims (7)
1.水煤浆悬浮流化脱硫、脱硝燃烧工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：水煤浆的预处理，向水煤浆中加入脱硝剂；步骤二：平铺床料媒体于布风板上，床料媒体包括石英砂，其厚度为300-500mm；步骤三：将步骤一所述水煤浆注入播洒器，同时还向播洒器中注入液态的脱硫剂，水煤浆和脱硫剂在播洒器中混合后，由播洒器均匀播洒到燃烧室；步骤四：来自高压风机的一次风在点火启动时，由点火器加热成热烟气；步骤五：所述热烟气将床料加热到400-500℃，并通过布风板将床料媒体和步骤三所述水煤浆播洒形成的颗粒团向上吹起，形成流化状态；步骤六：播洒到床料媒体上的水煤浆的颗粒团在流化状态床料媒体的加热下迅速析出水分，从而着火燃烧，其燃烧温度达到900-1000℃。
2.根据权利要求1所述水煤浆悬浮流化脱硫、脱硝燃烧工艺，其特征在于：步骤一中加入的脱硝剂是尿素或氨水。
3.根据权利要求1所述水煤浆悬浮流化脱硫、脱硝燃烧工艺，其特征在于：步骤三中加入的脱硫剂是Ca(OH)2或Mg(OH)2。
4.根据权利要求2所述水煤浆悬浮流化脱硫、脱硝燃烧工艺，其特征在于：加入尿素或氨水的重量占水煤浆重量的百分比是1.0-6.0%。
5.根据权利要求4所述水煤浆悬浮流化脱硫、脱硝燃烧工艺，其特征在于：加入尿素或氨水的重量占水煤浆重量的百分比是2.15%。
6.根据权利要求3所述水煤浆悬浮流化脱硫、脱硝燃烧工艺，其特征在于：加入的Ca(OH)2或Mg(OH)2的重量占水煤浆重量的百分比是1.0-5.0%。
7.根据权利要求6所述水煤浆悬浮流化脱硫、脱硝燃烧工艺，其特征在于：加入的Ca(OH)2或Mg(OH)2的重量占水煤浆重量的百分比是1.5%。
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