[發明專利]一種凈化鍋爐燃燒產生煙氣中的有害物質的方法

無效

• 申請號: 201010240896.2
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN102343203A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 謝載衡;金洪濤;鐘甦;劉友;溫曉濤;陳昇;路寧;孫鶴;王健
• 申請（專利權）人: 遼寧省鍋爐技術研究所
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D47/06;F23J15/04
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明涉及鍋爐凈化技術，具體的說是一種凈化鍋爐燃燒產生煙氣中的有害物質的方法。

背景技術

面對自然災害頻發、氣候變暖等，全世界都在想盡辦法尋找改善環境辦法和效治理措施，盡量減少CO₂、SO₂、NO_X等有害氣體排放。在我國乃至全世界在治理鍋爐排出的二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NO_x)最長見的方法常用的煙塵處理方式分為兩種，即大部分飛灰塵粒由多管除塵器、電除塵器、布袋除塵器等單獨處理。SO₂、NO_x則是利用液體洗滌方式進行吸收。

治理SO₂：采用堿中和理論，使用的脫硫劑主要有氫氧化鈉(NaHO)氧化鈣(GaO)或氧化鎂(MgO)。眾所周知NaHO、GaO、MgO的生產企業都是耗能大戶，也始終都被列入環保污染重點源。其生產過程中所帶來的粉塵污染十分嚴重。

例如：脫硫劑GaO是由GaCO₃加熱(燃煤)煅燒而來，GaCO₃煅燒過程會釋放大量CO₂。據調查，即使生產GaO的爐窯為節能爐窯，每生產一噸GaO仍然需要消耗標煤最少100公斤，平均每生產一噸GaO，最少會產生1.5噸CO₂溫室氣體。

化學反應方程式：GaCO₃-→GaO+CO₂

理論計算：每處理一噸SO₂，需要使用1.5噸80％純度的GaO；也就是說處理一噸SO₂就要排放2.25噸CO₂。另外，根據理論計算，石灰石-石膏法在脫硫過程中，在脫除SO₂氣體同時也要排放出CO₂氣體，理論上每脫除1噸SO₂則排放出0.72噸CO₂。實際上就是用多排放CO₂換取減少排放SO₂。

在采用GaO或MgO做脫硫劑過程中，理論上MgO的用量是乎少了一些，但即使在盛產MgO遼寧或山東地區，實際采購花費價格并沒有減少。同樣MgO的煅燒過程所排放的CO₂更多。

石灰石——石膏法雖然對減輕SO₂污染起到了一定作用，但所產生的副產品——脫硫石膏含有大量雜質，抗壓強度、抗拉強度等都無法與天然石膏相比，脫硫石膏相對于天然石膏而言不具備競爭的優勢，而且脫硫石膏主要應用于水泥緩沖劑，但水泥生產中僅能摻入約5％，且脫硫石膏中尚含有10％的附著水分，再利用的價值不大。

燒低硫煤雖然是控制SO₂排放的有效途徑，煤礦也在為減少原煤含硫成分在洗煤工藝上投入了大量成本，帶給用戶的實際效果是燃料的采購價格增加。

到目前為止，全世界的科學家都在探討如何用科學有效的方法治理鍋爐燃燒過程中排放的NO_x，并因此產生了循環流化床鍋爐技術等。但僅僅依靠低溫燃燒并不能抑制NO_x的排放。

治理NO_X時目前應用最多的是采用氨水(NH₃)脫氮，即：

NO+NH₃-→N₂↑+H₂O

NH₃的制取方法：合成氨工業是我國國民經濟支柱產業中的耗能大戶，在國家“十一五”規劃的能源戰略中，也承受著巨大的節能減排壓力，面臨著艱巨的降耗減收任務。行業能耗最低企業——晉城煤業集團生產情況統計，其中白煤實物消耗1180kg/t(NH₃))，綜合電耗1280度/t(NH₃)。

按照計算，每生產一噸氨水，需要排放大約8——11噸CO₂；

在人們還沒有對用多排放CO₂換取少排SO₂、NO_x的利弊做出充分分析之前，如果為了減少排放SO₂、NO_x就要以多排放CO₂換取，是否值得信賴。

而以飛灰——金屬氧化物作為“堿”的來源，減少脫硫系統運行中所需的“堿”的數量，可大大降低運行中使用“堿性——藥劑”費用成本，同時可以明顯減少因采用其它添加堿性——藥劑脫硫而增加的廢物排放量。