一、所屬行業(yè):化工行業(yè)
二、技術(shù)名稱:燃煤催化燃燒節(jié)能技術(shù)
三、適用范圍:各種工業(yè)用燃煤鍋爐
四、技術(shù)內(nèi)容:
1.技術(shù)原理:
游離基機(jī)理、催化機(jī)理及擴(kuò)散燃燒機(jī)理。
煤燃燒催化劑按在煤炭催化燃燒過(guò)程中的功能可以分為4大類:
滲透類組分:主要是幫助催化劑在煤炭中滲透分散,尤其是在煤核的大量空隙中分散,能保證催化劑更大程度上與煤炭?jī)?nèi)外表面接觸,最大程度地發(fā)揮產(chǎn)品催化作用。
含氧游離基類組分:在較低溫度下就能開(kāi)始釋放出大量的含氧游離基,與煤中的可燃物結(jié)合,降低反應(yīng)活化能,促進(jìn)燃燒、改善工況和降低污染物排放。
催化裂解類組分:主要是一些過(guò)渡金屬有機(jī)螯合物,隨著燃燒的進(jìn)行,煤中大分子的有機(jī)物越來(lái)越不容易燃燒,而過(guò)渡金屬有機(jī)螯合物作為催化裂解的催化劑能夠快速讓大分子碳鏈發(fā)生裂解,同時(shí)利用煤中固有水分提供氫原子,完成加氫過(guò)程,最后產(chǎn)生較多低分子量或小分子量的碳?xì)浠衔铮愃泼鹤冇偷闹虚g態(tài)),使煤核繼續(xù)爆裂、燃燒更加容易、從而提高燃燒效率;不僅如此,在溫度大于350℃的氣氛中,該組分還能催化裂解省煤器等位置的類焦油類物質(zhì),達(dá)到除焦的目的,提高換熱效率。催化裂解類組分是促進(jìn)劣質(zhì)煤高效燃燒的關(guān)鍵技術(shù)。
功能表面類組分:此功能表面類組分的存在保證了燃燒過(guò)程中使煤核保持高的空隙率和高的比表面積,在燃燒過(guò)程中熱量能及時(shí)擴(kuò)散均勻,避免了爐內(nèi)局部溫度過(guò)高,從而保證了堿土金屬氧化物的活性,使得能夠最大限度地和SOx進(jìn)行反應(yīng),并最終使其以硫酸根的形式固化在灰渣中,達(dá)到脫除SOx的目的。
2.關(guān)鍵技術(shù):
產(chǎn)品通過(guò)提高爐內(nèi)燃煤燃燒速率、使燃燒更充分,達(dá)到節(jié)能目的(節(jié)煤率8-15%);優(yōu)化燃煤顆粒的表面性能,促進(jìn)煤中灰分與硫氧化物反應(yīng),達(dá)到脫硫作用(二氧化硫減排率大于25%);有效減少燃煤鍋爐焦垢的生成并除焦、除垢、改善燃燒器工作狀況。
3.工藝流程:
使用時(shí)用專用泵噴出與粉煤混合。地點(diǎn)可以選在進(jìn)料口的輸粉管道處,或在傳送帶輸送燃料到鍋爐時(shí)向煤噴灑或在稱重處向膠帶輸送機(jī)上噴灑。人工/自動(dòng)控制定速定量供給。
五、主要技術(shù)指標(biāo):
添加比例:每5—5.5噸煤添加煤燃燒催化劑1升;節(jié)能減排效果:
平均節(jié)煤率8-15%;二氧化硫減排25%以上。
六、技術(shù)應(yīng)用情況:
產(chǎn)品已在重慶、四川、山東等地完成工業(yè)化應(yīng)用試驗(yàn),并形成銷售。鑒于該產(chǎn)品在重慶地區(qū)取得地顯著的節(jié)煤及二氧化硫減排效果,重慶市長(zhǎng)親自批復(fù)本產(chǎn)品“應(yīng)當(dāng)推廣”。該產(chǎn)品目前正在江浙地區(qū)開(kāi)展工業(yè)化應(yīng)用試驗(yàn)。
七、典型用戶及投資效益:
重慶攀鋼集團(tuán)重慶鈦業(yè)股份有限公司75t/h循環(huán)流化床,采用2.5L/h噴霧計(jì)量系統(tǒng),投資2萬(wàn)元,年節(jié)煤1萬(wàn)噸以上,二氧化硫減排1000噸。節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益300萬(wàn)元;
四川瀘州熱電有限公司2臺(tái)75t/h煤粉爐,采用5L/h噴霧計(jì)量系統(tǒng),投資2萬(wàn)元,年節(jié)煤2萬(wàn)噸以上,二氧化硫減排1500噸。節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益600萬(wàn)元。
八、推廣前景和節(jié)能潛力:
該產(chǎn)品可應(yīng)用于各種工業(yè)用燃煤鍋爐。以年耗煤量5億噸計(jì),應(yīng)用本產(chǎn)品后,可直接節(jié)省燃煤5000萬(wàn)噸,二氧化硫減排50萬(wàn)噸,直接經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)100億(不包括使鍋爐除焦、除垢、改善工況、減少鍋爐誤工檢修等帶來(lái)的間接利益)。 2100433B
富氧燃燒就是將空氣經(jīng)過(guò)處理后,將原21%的氧濃度提高到28—32%的濃度,用于燃燒過(guò)程補(bǔ)養(yǎng)助燃,達(dá)到節(jié)能減排和企業(yè)增效目的。(需要資料我可以傳給你)最好的鍋爐節(jié)能技術(shù)?沒(méi)有最好的,只有更好的。給鍋爐做...
鍋爐的效率一般在70%以上,假設(shè)生產(chǎn)工藝要求的鍋爐供汽壓力為0.8MPa,此時(shí)飽和蒸汽熱焓值為662Kcal/kg,那么,5500大卡的原煤能夠產(chǎn)生的蒸汽量:5500×70%÷662=5.8T...
富氧情況下,只能增加煤的消耗,增加水冷部件磨損,對(duì)除灰也有大影響。另外其它方面也是很多,還要看是什么爐型??!
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節(jié)能減排工作是保障我國(guó)資源可持續(xù)發(fā)展的重要前提,是全面貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的基本依托,同時(shí)也是轉(zhuǎn)變我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式、提升綜合競(jìng)爭(zhēng)力的主要途徑。工業(yè)鍋爐是我國(guó)能耗相對(duì)較大的設(shè)備之一,其能耗的控制對(duì)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展有重要的意義?;诖?本文對(duì)工業(yè)燃煤鍋爐能耗現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,并提出了節(jié)能技術(shù)改造的途徑。
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可燃物在催化劑作用下燃燒 。與直接燃燒相比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較完全。催化燃燒所用的催化劑為含有貴金屬和金屬氧化物組成的物質(zhì)。例如家用負(fù)載Pd或稀土化合物的催化燃?xì)庠?,可減少尾氣中CO含量,提高熱效率。負(fù)載0.2%pt的氧化鋁催化劑,在500℃下,可將大多數(shù)有機(jī)化合物燃燒,脫臭凈化到化學(xué)位移σ=1以下。催化燃燒為無(wú)焰燃燒,因此適用于安全性要求高的場(chǎng)合,如以H2和O2為原料的燃料電池、用汽油或酒精為原料的懷爐(催化劑為浸Pt石棉)等。如消除化工廠NOx的煙霧,可加燃料到煙霧中,通過(guò)負(fù)載型鉑和鈀催化劑,催化燃燒使NOx轉(zhuǎn)化為N2氣。 采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?,使用有害氣體中的可燃物質(zhì)在較低的溫度下分解、氧化的燃燒方法。
眾所周知,工業(yè)廢氣凈化設(shè)備分為很多種原理,催化燃燒是把有機(jī)廢氣加熱到啟燃溫度,在催化劑的作用下進(jìn)行無(wú)火焰燃燒,生成二氧化碳和水并釋放大量熱量。工業(yè)廢氣凈化設(shè)備的催化燃燒凈化裝置根據(jù)催化燃燒機(jī)理,由催化室、電加熱箱、熱交換器、風(fēng)機(jī)、電控柜五大部分組成。
當(dāng)有機(jī)廢氣進(jìn)入設(shè)備首先到熱交換器,用催化焚燒后余熱經(jīng)過(guò)熱交換器把有機(jī)廢氣溫度盡可能的提高,通常溫升Δt=50~60℃,然后送入到電加熱箱內(nèi),經(jīng)過(guò)電熱管加熱到啟燃溫度,一般在200~250℃。到達(dá)溫度會(huì)主動(dòng)封閉加熱系統(tǒng),這時(shí)就進(jìn)入催化箱內(nèi),使有機(jī)廢氣氧化分解成二氧化碳和水,并且開(kāi)釋很多的熱量。這時(shí),當(dāng)有機(jī)廢氣濃度一定量時(shí),產(chǎn)生的余熱經(jīng)過(guò)熱交換器后溫升現(xiàn)已到達(dá)啟燃溫度,這時(shí)催化焚燒設(shè)備就到達(dá)動(dòng)態(tài)熱平衡,這樣就節(jié)約很多的電熱功率。
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催化燃燒是典型的氣-固相催化反應(yīng),它借助催化劑降低了反應(yīng)的活化能,使其在較低的起燃溫度200~ 300℃下進(jìn)行無(wú)焰燃燒,有機(jī)物質(zhì)氧化發(fā)生在固體催化劑表面,同時(shí)產(chǎn)生CO2和H2O,并放出大量的熱量,因其氧化反應(yīng)溫度低,所以大大地抑制了空氣中的N2形成高溫NOx。而且由于催化劑有選擇性催化作用,有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化過(guò)程,使其多數(shù)形成分子氮(N2)。
與傳統(tǒng)的火焰燃燒相比,催化燃燒有著很大的優(yōu)勢(shì):
(1)起燃溫度低,能耗少,燃燒易達(dá)穩(wěn)定,甚至到起燃溫度后無(wú)需外界傳熱就能完成氧化反應(yīng)。
(2)凈化效率高,污染物(如NOx及不完全燃燒產(chǎn)物等)的排放水平較低。
(3)適應(yīng)氧濃度范圍大,噪音小,無(wú)二次污染,且燃燒緩和,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低,操作管理也很方便。
目前國(guó)內(nèi)外主要研究的催化劑基本上有兩大類:一類為貴金屬催化劑,這類催化劑的活性和穩(wěn)定性好,技術(shù)較為成熟,但由于貴金屬價(jià)格高,資源短缺,所以,未能將其產(chǎn)業(yè)化;另一類為非金屬催化劑,主要集中在過(guò)渡金屬氧化物催化劑、復(fù)氧化物催化劑(鈣鈦型復(fù)氧化物和尖晶石型復(fù)氧化物)的研究方面。目前,尋找來(lái)源豐富、價(jià)格低廉、性能相當(dāng)?shù)姆琴F金屬催化劑,以替代傳統(tǒng)的貴金屬催化劑用于催化燃燒過(guò)程已成為了研究的一個(gè)重要方向。
催化燃燒對(duì)催化劑的基本要求是:既能抑制燒結(jié)、保持活性物質(zhì)具有較大的比表面積及良好的熱穩(wěn)定性,又要具有一定的活性,可起到催化劑活性組分或助催化劑的作用。這在某種程度上是互相矛盾的,因?yàn)檠芯恳呀?jīng)證明氧化物的活性和熱穩(wěn)定性成反比。同時(shí),需有高的機(jī)械強(qiáng)度以及對(duì)燃料中所含毒素有高的耐腐蝕性。