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双流化床解耦燃烧新技术应用 ——高含水含氮燃料清洁高效利用

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-10-25  来源:无忧固废网  浏览次数:378
核心提示:能源和环境是当今社会的两大主题,随着能源危机和环境问题的日益严重,探索新能源和保护环境倍受关注。我国轻工行业发达,占工业总产值的30%以上,在其预处理、生产和加工过程中会副产大量的工业生物质,如白酒丢糟、醋糟、药渣、酱渣、甘蔗渣、咖啡渣等。据统计,我国工业生物质废弃物的年产量为3亿吨左右,其中白酒丢糟超过3000万吨,甘蔗渣3000万吨,中药渣为1200万吨,医药菌渣600万吨,糠醛渣450万吨,醋糟200万吨。

一、技术需求背景

能源和环境是当今社会的两大主题,随着能源危机和环境问题的日益严重,探索新能源和保护环境倍受关注。我国轻工行业发达,占工业总产值的30%以上,在其预处理、生产和加工过程中会副产大量的工业生物质,如白酒丢糟、醋糟、药渣、酱渣、甘蔗渣、咖啡渣等。据统计,我国工业生物质废弃物的年产量为3亿吨左右,其中白酒丢糟超过3000万吨,甘蔗渣3000万吨,中药渣为1200万吨,医药菌渣600万吨,糠醛渣450万吨,醋糟200万吨。工业生物质具有产量大、排放集中、富含纤维素和半纤维素、干基热值较高(3000-4000 kcal/kg)等资源特性,是重要的生物质资源和能源;另一方面,由于其高含水(60 wt.%以上)、高含氮、富含有机物、易腐烂、气味难闻等特点,是轻工行业重要的环境污染源,亟待进行规模化、无害化和资源化利用。我国轻工行业对蒸汽的需求量大,每年需燃烧大量天然气或煤炭燃料,不可避免地造成粉尘污染和CO2排放。因此,转化工业生物质废弃物生产过程蒸汽,是轻工企业的重大节能减排技术,代表行业绿色发展的重要需求。此外,我国褐煤储量1900亿吨,因其高含水(30-60 wt.%)、高含氮(0.8-4 wt.%)、低热值,被视为劣质燃料,而清洁高效利用褐煤对能源结构调整和环境保护有重要意义。

二、技术原理与优势

(1) 技术原理

双流化床解耦燃烧技术是由中国科学院过程工程研究所研发的一种新型燃烧技术,该技术将燃料的燃烧过程解耦分离为燃料干燥/热解以及热解产物燃烧两个子过程,并根据再燃原理进行优化燃烧,从而达到燃料适应范围广、污染物排放低等效果。

(2)技术优势

1、适用于高含水原料

对于双流化床解耦燃烧技术,高含水燃料首先经过热解过程,产生不含水的半焦和热解气体,从而消除了燃料高含水对燃烧过程影响,可适用于含水量高达40 wt.%的燃料。传统的白酒丢糟链条炉、甚至循环流化床燃烧炉适应的生物质废物燃料必须预先进行深度干燥处理,如达到含水20%以下,否则造成燃烧困难和气相不完全燃烧、排放黄烟等问题。

2、氮氧化物排放低

双流化床解耦燃烧技术采用燃料自身热解产生的热解气和焦油作为再燃燃料,还原燃烧产生的NOx,烟气中NOx浓度不高于50 ppm,无需任何脱硝设施达到环保部门规定的排放标准。

3、系统热效率高

对于高含水燃料(60 wt.%以上),双流化床解耦燃烧技术适用于含水量高达40 wt.%的燃料,仅轻度干燥即可满足;而传统燃烧技术只能处理含水20 wt.%以下燃料,必须进行深度干燥。工业中多采用管束干燥或桨叶干燥,每干燥出1 t水,需要消耗1.3-1.4 t蒸汽,能耗较大。因此,采用双流化床解耦燃烧技术可以大幅降低干燥能耗,系统热效率更高

三、技术推广情况

主要推广应用单位情况表
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