[發(fā)明專利]用于減少流化床加熱中燃燒廢氣的NOx含量的方法及裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710085895.3
• 申請(qǐng)日: 2007-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN101178180A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿克塞爾·黑爾維希
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 能捷斯有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F23G5/50
• 分類號(hào): F23G5/50
• 代理公司: 隆天國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 吳小瑛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于減少具有流化床加熱的廢物焚化裝置中燃燒廢氣的NO_x含量的方法以及裝置。

背景技術(shù)

根據(jù)與廢料清除及處理相關(guān)的國(guó)家法規(guī)，為了減少殘留廢物量，一般將含碳廢物焚化。在此，焚化的不僅是生活垃圾，還有其它種類的廢物，例如工業(yè)廢物或污水污泥。主要地，有不同的焚化系統(tǒng)處理廢物。例如眾所周知的用于熱處理或廢物焚化的多級(jí)式焙燒窯或回轉(zhuǎn)管式爐。在目前技術(shù)發(fā)展水平中另一種熟知的焚化窯是流化床窯，其具有固定式流化床。在此流化床窯中，待焚化的廢物是在由合適的不可燃固體顆粒制成的流化床中或在其上焚化的。

焚化或熱處理廢物的問題在于生成廢氣中的氮氧化物。氮氧化物(NO_x)對(duì)環(huán)境有害而必需完全地避免其生成或至少大大降低其生成。

由此，氮氧化物在多方面有助于光化煙霧的生成，其中主要的反應(yīng)是NO₂光解分裂成NO或O基。接著，一氧化氮(NO)與臭氧進(jìn)行反應(yīng)且形成NO₂和O₂。由此，減小了臭氧的濃度并且破壞了在大氣中作為UV過濾器的臭氧層。此外，大氣釋放的NO_x能夠與水反應(yīng)并形成硝酸，其隨后能夠以降水的方式滲入陸地并導(dǎo)致過酸化作用。

因此，立法者確定了熱處理或焚化廢物時(shí)釋放的NO_x值的限度。如此，在廢氣中的NO_x的半小時(shí)平均值，例如不可超過400mg/Nm³_tr。每日總平均值不可超過200mg/Nm³_tr。

用于焚化廢物的流化床窯，其問題在于其在固定狀態(tài)及起動(dòng)窯時(shí)，廢氣中的NO_x一般都超過限度，因此，為了遵守法定的限度，所生成的廢氣必需在下游階段，例如在SNCR裝置中，除去氮氧化物而得到純化。

然而，用于除去氮氧化物的相應(yīng)階段價(jià)格昂貴，且可導(dǎo)致生成其它對(duì)環(huán)境有害的氮化合物，例如氨或一氧化二氮(N₂O)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于減少具有流化床加熱的廢物焚化裝置中燃燒廢氣的NO_x含量的方法，通過此方法，尤其在流化床的固定操作中，廢氣中的NO_x濃度能夠遵守法定的的限度，而不需任何附加的除去氮氧化物的步驟。此外，本發(fā)明的目的在于提供一種相應(yīng)的裝置以實(shí)施本發(fā)明的方法。

通過減少具有流化床加熱的廢物焚化裝置中燃燒廢氣的NO_x含量的方法，達(dá)到提供所述方法的目的，該方法的特征在于根據(jù)流化床的溫度向待焚化的廢物中加水。

根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方式，可省卻用于維持所需的燃燒溫度的供熱。

經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在用于焚化廢物的固定流化床窯中的NO_x的生成取決于流化床的溫度。在某些溫度范圍下，NO_x的生成能夠無疑地維持在法定的每日平均值以下，該每日平均值為200mg/Nm³_tr。在某些溫度以上，廢氣中的NO_x濃度明顯地超過此限度。在流化床的起動(dòng)階段，NO_x值可在短時(shí)間內(nèi)超過800mg/Nm³_tr。因此，400mg/Nm³_tr的法定半小時(shí)平均值，不能在每種情況下都得到遵守。

流化床焚化一般分成三個(gè)區(qū)域：流化床、燃燒區(qū)域和后燃燒區(qū)域。在流化床窯用于焚化廢物的正常操作下，根據(jù)廢物的組成和生熱值，燃燒過程可主要在流化床區(qū)域或后燃燒區(qū)域中發(fā)生。

如果燃燒過程主要在后燃燒區(qū)域中發(fā)生，流化床將會(huì)冷卻。在此情況下，在正常操作時(shí)，一般能夠遵守限度。

如果正好相反，燃燒過程主要或基本在固定流化床區(qū)域中發(fā)生，流化床的溫度將會(huì)升高且流化床將會(huì)過熱。在此情況下，將釋放過量的NO_x排放物，而必須利用合適的純化階段純化生成的廢氣，將氮氧化物除去。

流化床窯的起動(dòng)一般由起動(dòng)燃燒器進(jìn)行，該燃燒器將用于流化流化床而引入的空氣加熱。通常，起動(dòng)燃燒器逐漸加熱直至窯的溫度達(dá)至約750℃。其后，起動(dòng)過程由裝配在流化床區(qū)域的噴槍式燃燒器維持，直至后燃燒區(qū)域的溫度達(dá)至＞850℃。當(dāng)后燃燒區(qū)域的溫度超過所定的850℃的溫度限度時(shí)，可以將焚化的廢物投入廢物焚化裝置中。