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约翰高温气化生物质锅炉的NOx排放控制技术

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在引见[yǐnjiàn]高温气化生物质锅炉之前,我们先来了解一下生物质燃料的发展背景及燃烧特性。

环境形势日趋严峻,化石动力[dònglì]日益枯竭,可再生动力[dònglì]的开发与利用已经引起了世界的广泛关注。生物质能是一种可运输和储存的可再生绿色动力[dònglì],并且具有能量高转换效率和环境友好的优点。生物质成型燃料是指利用农林废弃物(稻壳、秸杆、树皮、木屑等)作为原材料,通过一系列的预处理(收集、干燥、粉碎等),采用特殊的生物质固体成型设备,将预处理后的生物质材料挤压成划定规矩[huàdìngguīju]的、密度较大的棒状、块状或颗粒状等形状的成型燃料。

生物质燃料

生物质燃料硫含量几近[jǐjìn]为零,氮含量极低而且灰分含量较低,因此,生物质燃料的二氧化硫(SO2)与氮氧化物(NOx)排放低,二氧化碳(CO2)零排放,排渣少,飞灰少,灰渣可还田,具有显著的环保特性。尽管生物质燃估中[gūzhōng]含有的燃料氮含量较少,但是有研究报道,大约质量分数70%~100%的燃料氮最终会在燃烧过程当中[guòchéngdāngzhōng]转化为NO。生物质燃料燃烧排放的污染物中,控制NOx的排放是生物质清洁燃烧的重点。

凯发网址高温气化生物质锅炉NOx的低排放原理

当温度场≥800℃,大大超过了可燃气体的着火点,只要遇到氧气,就会发生剧烈的化学回响反映[huíxiǎngfǎnyìng]。着火、燃烧的稳定性极好。当温度场≥900℃,即使含氧量在5%,仍可获得稳定的燃烧火焰。在燃烧还原室(二燃室),由于不再注入氧气,二燃室的氧气主要来自气化室气化未用尽的氧气,气化室的氧气含量为11-15%。在足够空间的燃烧还原室(二燃室)内,借助气化室来的高温,让从气化室来的可燃气体迅速燃烧。由于燃烧还原室(二燃室)的温度在800-1100℃,即使氧气含量很低(5-9%),也可使从气化室来的可燃气体迅速充分燃烧。

凯发网址高温气化生物质锅炉

此时,由于可燃气体与氧的燃烧回响反映[huíxiǎngfǎnyìng]活化能,远低于氧原子与氮气的回响反映[huíxiǎngfǎnyìng]活化能,所以可燃气体首先与氧气发生燃烧回响反映[huíxiǎngfǎnyìng],当氧有残剩[cánshèng]时,才能与氮原子发生回响反映[huíxiǎngfǎnyìng],生成NOx。足够的温度和燃烧空间扩展了火焰燃烧区域,燃烧还原室(二燃室)不出现炽热点,而且温度分布均匀,从而大幅降低NOx的生成,实现低氮排放。另外,因炉排采用水冷炉排TFWG ( Tilt fixed water-cooled grate ),炉床温度很低,低炉床温度也会降低NOx的生成。

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