循环流化床锅炉氮氧化物的防治 联系客服

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文献[1]提出在床料中加入金属Fe的控制方法也是颇有前途的。在以硅砂(silica sand)为床料的流化床中加入金属Fe,N2O可与Fe反应生成FeO和N2:

FeO又被炉内CO还原,重新生成金属Fe:

再生的金属Fe又与N2O重复上述的反应。这些反应过程可以不间断循环进行,达到连续消除N2O的目的。

在实验室规模的鼓泡流化床上进行试验,在2kg低床料中加入5g金属Fe,可使80%N2O分解。如果该方法能在大型流化床锅炉上成功应用的话,将是一项廉价、简便和高效的技术措施。

(3) 催化剂燃烧 1 灰渣的催化

流化床燃烧灰渣的组成主要有原煤的特性所决定,研究证实灰渣对NOx和N2O的分解作用是显著的。对原煤和去灰的褐煤及无烟煤在流化床燃烧后成分分析表明:在770K~1170K的燃烧温度范围内,灰分的催化作用减少了燃料氮向氮氧化合物的转化。因此,利用灰渣的循环也是降低N2O和NOx排放的一种手段。

2 金属氧化物催化

Miettinen(1991)通过实验研究了流化床燃烧中不同金属氧化物对N2O的分解作用的能力,排序为

Fe3O4>Fe2O3>CaO>MgO>Al2O3>CaSO4>MgSO4>SiO2。其中,钙氧化合物是流化床燃烧中最总要的金属氧化物,目前公认的结论为:它在脱硫的同时,对N2O有一定的分解作用,但NO的排放增加。如Hayhurst(1996)在实验室规模的鼓泡流化床上发现,钙氧化物的存在使NOx增加约20倍,N2O略有降低。Bonn(1995)等则发现CaO对N2O几乎没有影响。产生不同结果的原因主要由两点:操作条件的差异,主要时燃烧温度、钙硫比、过量氧率、煤种等;其次是CaO的特性,主要是所含的成分。催化剂降低氮氧化合物排放的效率相当高,氮离工业应用尚需一段时间。

3 选择性非催化还原(SNCR)

SNCR最常用的还原剂为胺和尿素。Shimizu(1991)在单级燃烧中距离布风板0.78处加入NH3,当炉温高于1123K时,N2O增加了39×10-6~59×10-6kg/m3。在二次风上部喷入NH3时,NOx降低,而N2O同样上升。在密相床中喷入NH3, NOx、N2O的排放量均提高 。一些研究则发现燃烧温度、添加剂、喷胺速度和喷入点等对N2O的排放均有影响,N2O的生成与NO的分解比大致为5%~50%。

实际生产中使用NH3还会引起其他一些问题,如喷过量NH3会导致排放量增加,而产生新的污染,储存、处理和运输等方法在流化床燃烧中降低N2O的可行性较小。

4 选择性催化还原(SCR)

SCR技术70年代起源于日本,在NO的控制中广泛地应用,但对N2O控制的研究很少。SCR通常采用的方法是注入NH3时还加入其他催化剂。常用催化剂有Ti,V,W,Mo,Mg,Al,Fe, Na,K,C,Cu,V2O5-WO3/TiO2,MnOx/Al2O3,Pt/CoOx/SiO2,Tb-Rh/ Al2O3,Ce-Pd/ Al2O3等。催化剂对N2O的分解主要要考虑其失活和运行问题。

在流化床燃烧中,颗粒停留时间长、混合充分、燃烧为低温燃烧这种特定的环境中,催化剂燃烧有一定的发展前途。 五 总结

目前,国际上对流化床锅炉排放NOx和N2O的问题越来越重视,都在积极开展相关研究。我国电力行业也要跟上当前世界的研究步伐,在发展和应用流化床锅炉技术的同时,开展对NOx和N2O排放的基础研究,探索其生成规律研究相应的控制措施,达到减少污染、保护环境和造福人类的目的。 参考文献

1 王明敏 ,吕俊复 ,杨海瑞 ,凌晓聪 ,张建胜 ,刘青 ,岳光溪;循环流化床锅炉热力性能的模型研究[J];动力工程;2004年04期

2杨海瑞,吕俊复,邢兴,张建胜,刘青,岳光溪;循环流化床锅炉污染物排放规律的热态研究[J];电站系统工程;2000年03期

3何宏舟,俞建洪,邹峥,苏建民,洪方明,俞金树;CFB锅炉燃烧福建无烟煤低排污运行的工业型试验[J];福建能源开发与节约;2003年03期

4吴双应,李友荣,卢啸风,刘泽筠,郑军;采用喷气再燃降低NO_X排放时单喷嘴射流的冷态分析[J];工业加热;2001年06期

5侯祥松,李金平,张海,吕俊复,岳光溪;石灰石脱硫对循环流化床中N_2O排放浓度的影响[J];电站系统工程;2005年03期