循環流化床燃燒及脫硫脫硝技術探討

陳云飛

摘 要：我國現如今的能源實際結構決定了煤炭在我國未來很長時期內必將是發展的主要能源，所以煤炭的燃燒的排放仍然是我國未來排放污染物的主要來源，煤炭的燃燒是影響城市環境質量和以及人體健康的首要因素?，F在循環流化床鍋爐脫硫技術在我國的使用是非常少的，所以嚴重缺少可以參考的技術經驗和有關數據，這就導致對循環流化床鍋爐脫硫工藝的有關參數設計以及脫硫的性能嚴重的不合理并且脫硫的效率非常低，使循環流化床鍋爐脫硫的作用不能充分發揮。

關鍵詞：循環流化床；脫硫；脫硝

循環流化床的燃燒技術是在國際上最近幾十年來發展起來的新興的具有燃燒高效且低污染的非常清潔燃燒技術，循環流化床燃燒技術實現了燃料和脫硫劑兩者混合經過多次的循環和反復的進行低溫燃燒以及脫硫的反應，循環流化床燃燒技術憑借自身高效和低污染燃燒等諸多的優勢，受到了世界上各個國家的重視，不管是從潔凈煤燃燒技術方面又或者是結合目前我國的經濟發展的現狀來看，循環流化床這一燃燒技術都務必成為我國煤炭燃燒技術發展重點。

1 脫硫脫氮技術的發展現狀

1.1 脫硫技術

煤炭在燃燒前的脫硫工序，脫硫主要是對煤炭等燃料中含硫量進行控制，例如選擇燃燒過程中脫硫主要包括爐內的流化床添加石灰石等諸多工序。使用含硫比較低的優質煤炭，對原煤進行科學洗選，對原煤進行脫出其中的硫分，在燃燒之前進行脫硫的辦法主要是采用物理或者是化學和生物的辦法將煤中所含的硫進行脫除，這樣脫硫的工藝進行的投資比較大，并且成本非常高，這就嚴重的影響限制到了這種脫硫辦法的現實意義。循環流化床在燃燒的中的脫硫過程和爐內噴鈣以及尾部增濕的活化技術使用的是比較多的。使用干法脫硫辦法是使反應在無液相進行介入的保證完全干燥的狀態下來進行反應，其反應的產物都是干粉狀的，并不存在腐燭和結露等影響問題。濕法煙氣脫硫的技術自身存在的主要特點是，自身脫硫反應的速度非常的快，反應脫硫吸收體積產物的生成都是在低溫的狀態下來進行的，其自身的脫硫效率比較高，其操作方法穩定，并且可靠性比較強。但是使用設備自身非常的復染，并且基建的費用比較高，占地面積比較大，使用的耗水量也變大，最終得到的脫硫副產品為濕態，比較難進行處理，這就造成運行的維護費用比較高并且造成了二次的污染問題發生。

1.2 脫硝技術

固定污染源減少污染的辦法主要有改進燃燒的辦法以及燃料脫氮和廢氣脫硝，著其中的辦法主要是使燃燒過程中的NOx的生成量減少。利用濕法使燃料進行脫硝主要一般采用的是用塔式洗漆器來進行對整個脫硝過程來提供氣液交換的發生界面。這種辦法實現了洗漆濃吸NOx的一步完成處理，這樣就可以方便再次回收利用，同時制成新的產品又或者進行無害化的處理。利用濕式脫硝的辦法主要是利用化學藥劑洗潘液中所含的N，進而來根據氣液交換雙膜的實際理論，在氣相以及液相主體兩者之間存在氣膜和液膜。利用干法脫硝的技術主要是采取吸附法，吸附法主要是利用吸附劑，這種吸附劑主要包括分子蹄和活性炭以及娃膠及泥炭等物質，吸附劑具有自身的比表面積比較大的特點，進而實現對硝化物等進行選擇性的吸附。在進行反應的吸附劑上進行添加催化劑，實現對硝化物和氮化物的催化還原反應，同時再進一步的對吸附的NO進行處理。這其中的吸附方法所使用的工藝非常的簡單，并且體積小，所產生的費用與濕法脫硝相比比較少。

2 活性炭脫硫脫硝吸附性能的研究進展

活性炭脫硫脫硝是利用活性炭自身具備比較大的比表面積，活性炭自身是非結晶性的物質，由于他自身是由微細的石墨狀微晶以及將結晶互相進行連接在一起的碳氫化合物的部分進行構成，石墨狀微晶之間的固定部分間所形成的間隙形成了孔隙狀，這就賦予了活性炭自身所特有的吸附性特點，形成一種具有吸附性質的的吸附劑，它可以在氧氣和水蒸氣同時存在的條件下，來對煙氣中所含的二氧化硫進行吸收，最終產生硫酸，最后對其進行加熱并且洗滌，進而再生吸附劑，就可以實現吸附劑的循環使用。在活性炭吸收脫硫的整個系統中進行加入氨氣，就可以實現同時對氮化物進行去除，使用活性炭對燃燒物進行脫除二氧化硫以及氮化物的時候還可以實現有效的對碳氫化合物和重金屬以及一些其它的毒性物質進行去除。

3 循環流化床鍋爐具體工作原理及特性

循環流化床燃燒技術是流化床燃燒的一種特殊形式，它是歸屬于流態化的燃燒。在保證利用流化床進行燃燒的基礎上，進而來增大流化床的風速，在風速大于一定數值甚至是更高的時候，就可以將更多的流態化床料的顆粒從燃燒室的下部帶入到上部的稀相區，最終帶出鍋爐的燃燒室。燃燒的煙氣首先進入的是吸收塔的下部，在這一段二氧化硫被脫除之后，再之后產生的煙氣進入上段部分，進行噴入氨和氮氧化物反應脫硝，這就得到飽和態的活性炭從吸收塔底部排放出來被送到再生塔再生，再生后的活性炭循環到吸收塔內，再繼續進行參與二氧化硫以及氮氧化物的脫除流程和流化床相同。循環流化床的鍋爐的脫硫是一種在爐內進行燃燒的脫硫工藝，以石灰石來作為脫硫過程的吸收劑，燃燒的煤和石灰石從鍋爐的燃燒室的下部進行送入其中燃燒，一次風從布風板的下部進行送入，二次風從燃燒室的中部進行送入。循環流化床燃燒技術是流化床燃燒的一種特殊形式，具有流化床燃燒技術的特點。循環流化床燃燒（CFBC）技術，燃料適應性強，特別適合中、低硫煤燃燒，效率高，脫硫脫硝效果好、成本低，負荷適應性好，能夠不投油低負荷運行至30%。由于流化床具有很高的傳熱效率，溫度分布均勻，氣固相有很大的接觸面積，因而大大強化了操作，簡化了流程，目前來看，無論化學過程還是物理過程，無論催化反應還是非催化反應，無論是吸熱過程還是放熱過程，都可采用流態化技術強化相互間的接觸傳熱和傳質。

4 結束語

利用循環流化床煙氣進行脫硫脫氮的技術自身的工藝非常簡單，其運行的辦法也非常的可靠，是一種非常經濟有效具有實際意義的脫硫脫的辦法，循環流化床的燃燒技術在現如今環保主題以及能源的形勢下具有很大的實際運用的優勢，并且我國在循環流化床燃燒鍋爐機組的發展中也表現得非常迅速。通過對活性炭的脫硫脫硝辦法進行深入的探討，進而來尋求提高活性炭的吸附效率實際的制備辦法，進而來提高對活性炭的利用率，最終實現提高利用活性炭對二氧化硫以及氮化物的聯合脫除效率。

參考文獻

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