CN103725345B - 甘蔗糖厂燃煤锅炉高效再燃脱硝燃料及制备和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的甘蔗糖厂燃煤锅炉高效再燃脱硝的燃料及制备和使用方法，配方为废轮胎颗粒60%～70%，蔗髓30%～35%，漂白粉粉末2%，碳酸钠饱和溶液0.5%～1.5%，碳酸氢铵饱和溶液0.8%～1.5%。制备方法为先后将废轮胎颗粒及蔗髓投入滚筒式搅拌机内搅拌，再投入漂白粉粉末，喷入碳酸钠饱和溶液和碳酸氢铵饱和溶液，存放一段时间后即可出料使用。本发明的燃料组合物是基于再燃原理燃烧利用技术，其作为甘蔗糖厂燃煤锅炉燃料，可减少70%～80%燃煤过程中生成的氮氧化合物（NOx）排放，同时也可减少20%～30%二氧化硫的排放，实现减少甘蔗糖厂燃煤锅炉污染气体的排放，满足节能减排、低碳的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种甘蔗糖厂燃煤锅炉高效再燃脱硝的燃料及制备和使用方法。
背景技术
氮氧化物（NOX）是煤燃烧过程生成的一种重要的污染性气体，排入大气中造成大气的严重污染。我国是全球最大的煤炭生产和消费国，NOX的排放控制对于我国保持高质量的大气环境十分重要。在煤燃烧过程中，生成NOx约75%～90%是燃料型NOx(Fuel NOx）。因此，燃料型NOx是燃烧时产生的NOx主要来源。控制燃料型NOx的方法主要有两种：一是燃烧过程中NOx的脱除，包括空气分级燃烧、燃料分级燃烧（即再燃）等；二是燃烧生成的NOx在排入大气之前脱除，包括SCR、SNCR等技术。其中，再燃技术由于其成本低、脱硝效率高被普遍应用。它的特点是：把部分燃料在锅炉的主燃区下游送入燃烧器中，主燃区燃烧产生的NOx，在再燃区富含燃料的条件下，被再燃燃料的挥发物（主要是甲烷、乙烯，乙烷还原性较差）还原为N2。
通常，再燃燃料如果不含N且易于和生成的NOx反应，则它的脱硝效果就会比较好。目前，国际范围再燃技术所采用的再燃燃料一般为天然气和低阶煤。天然气的再燃脱硝效果很好，但考虑到经济因素其价格相对比较高，而且在大型炉膛中很难达到反应区的内部。烟煤、褐煤等含高挥发份的低阶煤做再燃燃料脱硝效果与天然气接近，而高阶煤的再燃脱硝效果较差，主要是它们含的挥发分不同。近年来，研究表明废轮胎颗粒具有很好的再燃脱硝效果。我国每年产生的废轮胎大约1.4亿条，并且增长速度很快。废轮胎颗粒含水分和灰分均比较低，是一种高热值材料，每千克的发热量比木材高69％，比烟煤高10％，比焦炭高4％，因此，适于用做燃料。废轮胎做燃料不仅热量高，它的灰分以及灰中重金属比煤低很多。此外，与煤相比，废轮胎直接燃烧产生的NOx排放低得多。因此，废轮胎颗粒是一种非常好的再燃脱硝燃料。
我国是仅次于巴西和印度的世界第三大甘蔗种植大国。甘蔗作为主要糖料经济作物，在国民经济中占有重要地位。甘蔗经过榨糖之后剩下的甘蔗渣，约有50%的纤维可以用来造纸。不过，其中尚有部分蔗髓（髓细胞）没有交织力，制浆过程前应予除去。甘蔗渣纤维长度约为0.65－2.17mm，宽度是21－28μm。其纤维形态虽然比不上木材和竹子，但是比稻、麦草纤维则略胜一筹。浆料可以配入部分木浆后，抄制胶版印刷纸、水泥袋纸等。原来甘蔗糖厂榨完糖的蔗渣90％作为锅炉的燃料，近年来，由于造纸产业的迅猛发展，对造纸的重要原材料—蔗渣的需求日益增长，出现供不应求的情况，致使蔗渣的价格日益攀升。显然，蔗渣作为燃料并不是最经济的利用途径。蔗渣中含有非纤维薄壁细胞（髓细胞），通常称为蔗髓。蔗髓中的细胞形态是近似圆形的，不具备纤维形态，长宽比大于100，其挥发份高、热值低、密度小，而且很容易破碎。因此不能作为造纸原料，否则会对造纸产生非常不利的影响。比如在制浆中要经过多次洗浆、筛选，髓细胞很容易堵塞筛孔，造出来的纸如果髓细胞在纸表面，很容量脱落下来，形成掉毛掉粉的纸病，影响印刷质量。
相比蔗渣，蔗髓是一种经济、实惠的再燃脱硝替代燃料。如果能够利用大量存在的各种废弃物以及工业副产品组成混合再燃燃料，则既充分利用了资源，解决了固体废弃物的合理处理的问题，同时也减少了NOx的排放污染。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种充分利用高热值的废轮胎和利用率较低的蔗髓制备甘蔗糖厂燃煤锅炉高效再燃脱硝的燃料，使资源得到回收利用，减少燃煤锅炉排放氮氧化合物(NOx)、二氧化硫等大气污染物，实现节能、减排的目的。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题：
本发明的甘蔗糖厂燃煤锅炉高效再燃脱硝的燃料，其原料的配比为：
废轮胎颗粒60%～70%，蔗髓30%～35%，漂白粉粉末2%，碳酸钠饱和溶液0.5%～1.5%，碳酸氢铵饱和溶液0.8%～1.5%。
所述的废轮胎颗粒为40～80目筛的筛下物。
制备工艺为：
先将废轮胎颗粒投入滚筒式搅拌机内搅拌10～15分钟，再投入打散了的蔗髓，经8～15分钟搅拌后，再投入漂白粉粉末，搅拌10～15分钟，在搅拌过程中，喷入饱和碳酸钠溶液和碳酸氢铵饱和溶液，排除搅拌机后，堆圆锥体(高度1.5米左右)，存放1～3h，即可出料使用。
搅拌速度45～60n/min。
燃煤锅炉再燃脱硝的工艺参数为：再燃段温度900～1100℃,停留时间0.30～0.55秒，过量空气系数为0.7～0.85；燃尽段温度800～1000℃，再燃过量空气系数为0.8～1.3。
本发明的甘蔗糖厂燃煤锅炉高效再燃脱硝的燃料，使资源得到合理利用，可减少70%～80%燃煤过程中生成的氮氧化合物（NOx）排放，同时也可减少20%～30%二氧化硫的排放，实现减少甘蔗糖厂燃煤锅炉污染气体的排放，满足节能减排、低碳的要求。
具体实施方式
蔗髓的成分近似值，以质量比计为，固定碳22.7%，挥发分22%，灰分1.2%，水分54%。本发明选用蔗髓和废旧轮胎作为再燃燃料，通过采用人工神经网络法和遗传算法来确定再燃脱硝的燃料配方及燃烧的各种条件。
本申请所有百分比为质量百分比，各组分含量百分数之和为100%。
下面结合实施例进一步详述本发明的技术方案，本发明的保护范围不局限于下述的具体实施方式。
实施例1
桂中某糖业集团先后将质量比65%颗粒状的废轮胎（40～80目）投入滚筒式搅拌机内搅拌10分钟，再将打散了的31%的蔗髓（来源于糖厂自身生产蔗糖的副产品）投入滚筒式搅拌机内搅拌，经8分钟搅拌后（搅拌速度45n/min）；搅拌后再投入漂白粉粉末2%，搅拌10min；在边搅拌过程中，边喷入质量比1%的碳酸钠饱和溶液和1%的饱和碳酸氢铵溶液；排出搅拌机后，堆圆锥体(高度1.5米左右)，存放时间2h，制得混合燃料。将该混合燃料送入燃煤锅炉中燃烧，结果减少了75%燃煤过程中生成的氮氧化合物（NOx）排放，同时也减少20%二氧化硫的排放。
实施例2
南宁某糖业集团先后将质量比67%颗粒状的废轮胎（40～80目）投入滚筒式搅拌机内搅拌15分钟，再将打散了的28%的蔗髓（来源于糖厂自身生产蔗糖的副产品）投入滚筒式搅拌机内搅拌，经12分钟搅拌后（搅拌速度45n/min）；搅拌后再投入漂白粉粉末2%，搅拌10min；在边搅拌过程中，边喷入质量比1.5%的碳酸钠饱和溶液和1.5%的饱和碳酸氢铵溶液；排出搅拌机后，堆圆锥体(高度1.5米左右)，存放时间1.8h，制得混合燃料。将该混合燃料送入燃煤锅炉中燃烧，结果减少了76%燃煤过程中生成的氮氧化合物（NOx）排放，同时也减少21%二氧化硫的排放。
实施例3
崇左某糖业集团先后将质量比64%颗粒状的废轮胎（40～80目）投入滚筒式搅拌机内搅拌13分钟，再将打散了的31.4%的蔗髓（来源于糖厂自身生产蔗糖的副产品）投入滚筒式搅拌机内搅拌，经11分钟搅拌后（搅拌速度45n/min）；搅拌后再投入漂白粉粉末2%，搅拌10min；在边搅拌过程中，边喷入质量比1.2%的碳酸钠饱和溶液和1.4%的饱和碳酸氢铵溶液；排出搅拌机后，堆圆锥体(高度1.5米左右)，存放时间2.5h，制得混合燃料。将该混合燃料送入燃煤锅炉中燃烧，结果减少了80%燃煤过程中生成的氮氧化合物（NOx）排放，同时也减少25%二氧化硫的排放。
Claims (1)
1.一种甘蔗糖厂燃煤锅炉高效再燃脱硝燃料，其特征在于：
再燃脱硝燃料的原料及质量比是：
废轮胎颗粒60％～70％，蔗髓30％～35％，漂白粉粉末2％，碳酸钠饱和溶液0.5％～1.5％，碳酸氢铵饱和溶液0.8％～1.5％；其中：废轮胎颗粒是40～80目筛的筛下物；
制备方法为：
废轮胎颗粒投入滚筒式搅拌机内10～15分钟，然后将已打散的蔗髓投入搅拌机，经过8min搅拌后，再投入漂白粉粉末，搅拌10～15min，在搅拌过程中，喷入饱和碳酸钠溶液和碳酸氢铵饱和溶液，存放时间1～3h，即可出料使用；其中：搅拌速度为45～60n/min：
燃料再燃的方式为：
用于燃煤锅炉炉内脱除氮氧化物NOX，再燃段温度1200℃,停留时间0.35～0.60秒，过量空气系数为0.85～0.9；燃尽段温度1100℃，再燃过量空气系数为1.1～1.2。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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Granted publication date: 20150617 |