复合添加剂的制作方法_3

文档序号:9804262阅读:来源:国知局
的颗粒也可以小于10微米,在另外一个方案中,复合添加剂的颗粒还可以小于5微米,在另外一个方案中,复合添加剂的颗粒还可以小于3微米。
[0069]在本实施例另外一个优选的方案中,在使用层燃炉的环境下,复合添加剂的颗粒尺寸为10至50mm,在使用流化床和循环流化床的环境下,复合添加剂的颗粒尺寸为I至10_,在使用煤粉炉的环境下,复合添加剂的颗粒尺寸小于100微米。
[0070]将钙基添加剂和钠基添加剂混合所制成的复合添加剂,与燃煤混合后,被送入高温燃烧区域(800?1600°C )进行燃烧。在高温下,钠基添加剂会被汽化、分解(当温度超过10(TC,所述钠基添加剂就会被汽化、分解),一部分在钙基添加剂的表面上形成液膜或改变钙基添加剂的表面上结构,另一部分会直接参与脱硫反应。在高温下,钙基添加剂表面会被CaSO4覆盖导致钙基添加剂的活性降低,但由于钠基添加剂的存在改变钙基添加剂的表面及内孔结构,这样被CaSO4覆盖的钙基添加剂能继续与产生的硫化物进行反应,脱除在燃煤过程中产生的硫化物。
[0071]当复合添加剂被加入到高温燃烧区域后,会随气流流动到低温区域(温度在1000°C左右),从而降低了其在高温下的烧结现象。在低温区域,钠基添加剂的活性较强,可以有效除去燃烧过程中所产生的硫。
[0072]在本实施例一个优选的方案中,钙基添加剂和钠基添加剂的比例主要根据煤炭燃烧后所产生的煤灰的熔点来进行调整。由于炉口的出口温度一般在500°C至600°C之间,煤灰在炉口时会在鼓风机的作用下被吹走,在清洗燃烧炉时,会由高压水枪进行冲洗,这样就要保证煤灰的熔点不能过高,使其不能凝固而容易被吹散,所以可以通过需要实现的煤灰的熔点来调整钙基添加剂和钠基添加剂的比例。
[0073]如图1所示,在本发明实施例中,根据燃煤特性,调整钙基添加剂和钠基添加剂的比例有可能使灰熔点降低(如燃煤A和C,其碱/酸比的比值较小,)或者增大(如燃煤B,其碱/酸比的比值较大)。煤灰的碱/酸比越小或越大,添加钙基添加剂和钠基添加剂对其灰熔点的影响越显著。因此,在实际应用中,要根据燃煤特性及具体的使用要求(要提高灰熔点还是降低灰熔点-熔融排灰式燃烧锅炉及气化炉通常要求降低灰熔点)具体分析而定。
[0074]在另外一个优选的方案中,钠基添加剂和钙基添加剂的混合使用使在传热表面温度下熔融的灰的粘度低于250cp,或者高于lOOOOcp,这样能保证煤灰在炉口不容易凝固,容易被鼓风机吹走并清扫。
[0075]在本实施例另外一个优选的方案中,钙基添加剂和钠基添加剂的量和比例还可以根据燃煤过程的污染物脱除率要求(如二氧化硫脱除率> 90%,HC1脱除率> 90%等)来确定。总化学计量比的定义为(Ca+Na/2)/(S+Cl/2),在本实施例一个方案中,总化学计量比的范围是I至5 ;在优选的方案中,总化学计量比的范围是I至3,在更为优选的方案中,总化学计量比的范围是I至2。
[0076]在本实施例另外一个优选的方案中,在循环流化床条件下,总化学计量比的范围是I至2时脱硫效率可达80-95%或以上,在煤粉炉条件下,脱硫效率可达60-80%或以上,一般而言,当总化学计量比大于3后,脱硫效率增加速率减缓。
[0077]在本实施例另外一个优选的方案中,复合添加剂中Na/Ca的摩尔比的比值范围是O至3,在更为优选的方案中,Na/Ca的摩尔比的比值范围是O至2时,能极大的利用钠基的高脱硫活性,实现高脱硫效率的目的,但同时防止灰粘度太高,造成灰聚团,灰粘结等造成的操作问题。
[0078]实验证明,同时使用包含钙基添加剂和钠基添加剂的复合添加剂,可在很宽的温度范围内,提高脱硫效率,如图2所示,与单一钙基添加剂相比,复合添加剂增加脱硫效率,扩大操作温度范围,尤其是在温度> 900°C时。
[0079]在本实施例一个优选的方案中,在总化学计量比(Ca+Na/2)/(S+Cl/2) = 1.5的条件下,对循环流化床燃煤过程,在床层温度800-1000度的范围内,SO2排放降低90-99%。
[0080]在本实施例中,钙基添加剂和钠基添加剂的颗粒非常小,并且脱硫的效率大大提高,使得添加剂的使用量也减小,对NOx的催化作用减小,因而NOx的生成速率下降。
[0081 ] 在本发明实施例及后续的实施例中,确定待燃烧的煤炭中掺混的复合添加剂比例还可以采用下述方法:
[0082]先燃烧N kg的煤炭,收集并计算N kg煤炭燃烧后所产生的有害气体(S02、NOx,CO、重金属等)的量,确定完全去除这些有害气体所需要的复合添加剂的量H kg,根据H/N的比例确定待燃烧的煤炭所需要的添加剂的量。
[0083]在本发明实施例另外一个优选的方案中,还需要考虑各种复合添加剂在不同温度下的活性,以及在高温下相互之间的化学反应。
[0084]实施例二:
[0085]本发明实施例所提供的复合添加剂是在实施例一所提供的复合添加剂的基础上再混入氨基添加剂,所述氨基添加剂包括但不限于尿素,氨水,硫化氨等,复合添加剂中添加氨基添加剂后,可以去除煤粉在燃烧过程中产生的硝。
[0086]在本发明实施例中,复合添加剂中氨基添加剂的添加量,是根据该复合添加剂拟混合的煤炭在燃烧过程的NOx污染物生成量和脱除要求以及复合添加剂使用温度和气氛(氧化气氛或还原气氛)而选择和确定的,在一个优选的方案中,氨基添加剂与NOx的生成量的摩尔比的范围是I至3,在更为优选的方案中,氨基添加剂与NOx的生成量的摩尔比的范围是I至2。
[0087]在本实施例一个优选的方案中,先进行只有燃煤的基准试验,计算燃煤燃烧后NOx的生成量,根据所述NOx的生成量确定对应的氨基添加剂的加入量。在另外一个优选的方案中,确定氨基添加剂时的考量因素包括:添加剂加入处的氧化或还原气氛、温度等,一般情况下,如还原气氛,温度高,可以适当多加入一些添加剂,否则少加入一些氨基添加剂。在煤炭中掺混氨基添加剂的原则是在最大程度控制NOx的排放的同时,不造成氨(NH3)的飘逸污染。
[0088]在本发明实施例中,由于使用超细钙基和钠基脱硫剂,效率的提高使得添加剂用量减小,对NOx的催化作用减小,因而NOx的生成速率下降。另外,使用氨基添加剂,极好的利用了燃煤锅炉中燃烧区富燃料,贫氧的还原气氛,对促进NOx与氨之间的非催化选择性还原反应有利,进一步减低NOx排放。由于该反应随温度升高而强化,因此根据本发明,常见的随温度增加NOx排放增加的现象得到拟制,从而实现在提高燃烧温度,促进燃煤转化,提闻脱硫率的同时,NOx排放也能有效降低。
[0089]实施例三:
[0090]本发明实施例所提供的复合添加剂是在实施例一或者实施例二所提供的复合添加剂的基础上再混入齒素添加剂,所述齒素添加剂包括溴化钙、溴化钠、氯化钙、氯化钠等。卤素添加剂可以脱除煤粉在燃烧过程中出现的重金属元素,如汞。汞可以以O价的形式存在与空气中,而O价汞不溶于水,只有变成二价的氧化汞才能溶于水或冷凝被飞灰吸附而被脱除。而卤素是一种较强的氧化剂,可以将煤粉燃烧后产生的O价汞氧化成二价的氧化汞后,溶解在水中或者依附在煤灰上而被脱除。
[0091]在本发明实施例中,上述卤素添加剂的添加量,是根据该复合添加剂拟混合的煤炭在燃烧过程中的汞污染物生成量和脱除要求而选择和确定的,在优选的实施例中,卤素与汞的质量比小于10000,在更为优选的实施例中,卤素与汞的质量比小于5000。在复合添加剂中使用少卤素基添加剂,能有效氧化挥发性极强的单质元素汞(Hg°)为极易冷凝和捕集的氧化态汞(如Hg2+),因此大大提高汞及其他微量重金属的捕集效率。
[0092]使用本发明实施例所提供的复合添加剂,减少了由于脱除HCL或因燃烧效率改善而使煤灰中未燃碳含量降低所造成的汞排放增加的现象,得以克服。
[0093]实施例四:
[0094]本发明实施例所提供的复合添加剂是在实施例一至三所提供的任一复合添加剂的基础上再混入硅铝基添加剂,所述硅铝基添加剂包括但不限于高岭土、粘土、膨润土等。添加硅铝基添加剂后,能提高煤灰的熔点,减小由于灰熔融结渣造成的锅炉传热效率下降,传热面腐蚀等问题。另外,硅铝基添加剂整体呈酸性,能有效中和煤中的易挥发碱性元素,如钾、磷、钠等,从而有效降低锅炉结渣,沾污和腐蚀。
[0095]在本发明实施例一个优选的方案中,硅铝基添加剂的质量比的取值范围是O至10%,在更为优选的方案中,硅铝基添加剂的质量比的取值范围是O至5%。在本发明实施例中,硅铝基添加剂的质量比是指复合添加剂中硅铝基添加剂在整个复合添加剂中所占的质量比。
[0096]在本发明实施例中,复合添加剂中使用硅铝基添加剂,如粘土或膨润土,可以达到如下效果:
[0097]— )
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1