0-80 %或以上,一般而言,當(dāng)總化學(xué)計(jì)量比大于3后,脫硫效率增加速率減緩。
[0068]在本實(shí)施例另外一個(gè)優(yōu)選的方案中,復(fù)合添加劑中Na/Ca的摩爾比的比值范圍是O至3,在更為優(yōu)選的方案中,Na/Ca的摩爾比的比值范圍是O至2,能極大的利用了鈉基的尚脫硫活性,實(shí)現(xiàn)尚脫硫效率的目的,但同時(shí)防止灰粘度太尚,造成灰聚團(tuán),灰粘結(jié)等造成的操作問題。
[0069]實(shí)驗(yàn)證明,同時(shí)使用包含鈣基添加劑和鈉基添加劑的復(fù)合添加劑,可在很寬的溫度范圍內(nèi),提高脫硫效率。,如圖2所示,與單一鈣基添加劑相比,復(fù)合添加劑增加脫硫效率,擴(kuò)大操作溫度范圍,尤其是在溫度> 900°C時(shí)。
[0070]在本實(shí)施例一個(gè)優(yōu)選的方案中,在總化學(xué)計(jì)量比(Ca+Na/2)/(S+C1/2) = 1.5的條件下,對循環(huán)流化床燃煤過程,在床層溫度800-1000度的范圍內(nèi),放降低90-99%。
[0071]在本實(shí)施例中,鈣基添加劑和鈉基添加劑的顆粒非常小,并且脫硫的效率大大提高,使得添加劑的使用量也減小,對NOx的催化作用減小,因而NOx的生成速率下降。
[0072]在本發(fā)明實(shí)施例及后續(xù)的實(shí)施例中,確定待燃燒的煤炭中摻混的復(fù)合添加劑比例還可以采用下述方法:
[0073]先燃燒N kg的煤炭,收集并計(jì)算N kg煤炭燃燒后所產(chǎn)生的有害氣體(S02、NOx,CO、重金屬等)的量,確定完全去除這些有害氣體所需要的復(fù)合添加劑的量H kg,根據(jù)H/N的比例確定待燃燒的煤炭所需要的添加劑的量。
[0074]在本發(fā)明實(shí)施例另外一個(gè)優(yōu)選的方案中,還需要考慮各種復(fù)合添加劑在不同溫度下的活性,以及在高溫下相互之間的化學(xué)反應(yīng)。
[0075]實(shí)施例二:
[0076]本發(fā)明實(shí)施例所提供的改性煤是在實(shí)施例一所提供的改性煤的基礎(chǔ)上,其復(fù)合添加劑中進(jìn)一步混入氨基添加劑,所述氨基添加劑包括但不限于尿素,氨水,硫化氨等,復(fù)合添加劑中添加氨基添加劑后,可以去除煤粉在燃燒過程中產(chǎn)生的硝。
[0077]在本發(fā)明實(shí)施例中,復(fù)合添加劑中氨基添加劑的添加量,是根據(jù)該復(fù)合添加劑擬混合的煤炭在燃燒過程的NOx污染物生成量和脫除要求以及復(fù)合添加劑使用溫度和氣氛(氧化氣氛或還原氣氛)選擇和確定的,在一個(gè)優(yōu)選的方案中,氨基添加劑與NOx的生成量的摩爾比的范圍是I至3,在更為優(yōu)選的方案中,氨基添加劑與NOx的生成量的摩爾比的范圍是I至2。
[0078]在本實(shí)施例一個(gè)優(yōu)選的方案中,先進(jìn)行只有燃煤的基準(zhǔn)試驗(yàn),計(jì)算燃煤燃燒后NOx的生成量,根據(jù)所述NOx的生成量確定對應(yīng)的氨基添加劑的加入量。在另外一個(gè)優(yōu)選的方案中,確定氨基添加劑時(shí)的考量因素包括:添加劑加入處的氧化或還原氣氛、溫度等,一般情況下,如還原氣氛,溫度高,可以適當(dāng)多加入一些添加劑,否則少加入一些氨基添加劑。在煤炭中摻混氨基添加劑的原則是在最大程度控制NOx的排放的同時(shí),不造成氨(NH3)的飄逸污染。
[0079]在本發(fā)明實(shí)施例中,由于使用超細(xì)鈣基和鈉基脫硫劑,效率的提高使得添加劑用量減小,對NOx的催化作用減小,因而NOx的生成速率下降。另外,使用氨基添加劑,極好的利用了燃煤鍋爐中燃燒區(qū)富燃料,貧氧的還原氣氛,對促進(jìn)NOx與氨之間的非催化選擇性還原反應(yīng)有利,進(jìn)一步減低NOx排放。由于該反應(yīng)隨溫度升高而強(qiáng)化,因此根據(jù)本發(fā)明,常見的隨溫度增加NOx排放增加的現(xiàn)象得到擬制,從而實(shí)現(xiàn)在提高燃燒溫度,促進(jìn)燃煤轉(zhuǎn)化,提尚脫硫率的同時(shí),NOx排放也能有效降低。
[0080]實(shí)施例三:
[0081]本發(fā)明實(shí)施例所提供的改性煤是在實(shí)施例一或二所提供的改性煤的基礎(chǔ)上,其復(fù)合添加劑中進(jìn)一步混入齒素添加劑,所述齒素添加劑包括溴化鈣、溴化鈉、氯化鈣、氯化鈉等。鹵素添加劑可以脫除煤粉在燃燒過程中出現(xiàn)的重金屬元素,如汞。汞可以以O(shè)價(jià)的形式存在與空氣中,而O價(jià)汞不溶于水,只有變成二價(jià)的氧化汞才能溶于水或冷凝被飛灰吸附而被脫除。而鹵素是一種較強(qiáng)的氧化劑,可以將煤粉燃燒后產(chǎn)生的O價(jià)汞氧化成二價(jià)的氧化汞后,溶解在水中或者依附在煤灰上而被脫除。
[0082]在本發(fā)明實(shí)施例中,上述鹵素添加劑的添加量,是根據(jù)該復(fù)合添加劑擬混合的煤炭在燃燒過程中的汞污染物生成量和脫除要求而選擇和確定的,在優(yōu)選的實(shí)施例中,鹵素與汞的質(zhì)量比小于10000,在更為優(yōu)選的實(shí)施例中,鹵素與汞的質(zhì)量比小于5000。在復(fù)合添加劑中使用少鹵素基添加劑,能有效氧化揮發(fā)性極強(qiáng)的單質(zhì)元素汞(Hg°)為極易冷凝和捕集的氧化態(tài)汞(如Hg2+),因此大大提高汞及其他微量重金屬的捕集效率。
[0083]使用本發(fā)明實(shí)施例所提供的復(fù)合添加劑,減少了由于脫除HCL或因燃燒效率改善而使煤灰中未燃碳含量降低所造成的汞排放增加的現(xiàn)象,得以克服。
[0084]實(shí)施例四:
[0085]本發(fā)明實(shí)施例所提供的改性煤是在實(shí)施例一至三中任一項(xiàng)所提供的改性煤的基礎(chǔ)上,其復(fù)合添加劑中進(jìn)一步混入硅鋁基添加劑,所述硅鋁基添加劑包括但不限于高嶺土、粘土、膨潤土等。添加娃招基添加劑后,能提尚煤灰的恪點(diǎn),減小由于灰恪融結(jié)漁造成的鍋爐傳熱效率下降,傳熱面腐蝕等問題。另外,硅鋁基添加劑整體呈酸性,能有效中和煤中的易揮發(fā)堿性元素,如鉀、磷、鈉等,從而有效降低鍋爐結(jié)渣,沾污和腐蝕。
[0086]在本發(fā)明實(shí)施例一個(gè)優(yōu)選的方案中,硅鋁基添加劑的質(zhì)量比的取值范圍是O至10%,在更為優(yōu)選的方案中,硅鋁基添加劑的質(zhì)量比的取值范圍是O至5%。在本發(fā)明實(shí)施例中,硅鋁基添加劑的質(zhì)量比是指復(fù)合添加劑中硅鋁基添加劑在整個(gè)復(fù)合添加劑中所占的質(zhì)量比。
[0087]在本發(fā)明實(shí)施例中,復(fù)合添加劑中使用硅鋁基添加劑,如粘土或膨潤土,可以達(dá)到如下效果:
[0088]—)對改性煤的造粒提供粘結(jié)劑;二)作為其他超細(xì)添加劑顆粒的分散劑和載體;三)調(diào)節(jié)燃煤過程灰的熔融特性;四)吸附某些燃煤釋放的微量重金屬(如銫、砷、鉛、鎘等)O
[0089]實(shí)施例五:
[0090]本發(fā)明實(shí)施例所提供的改性煤是在實(shí)施例一至四中任一項(xiàng)所提供的改性煤的基礎(chǔ)上,其復(fù)合添加劑中進(jìn)一步混入金屬氧化物添加劑,金屬氧化物添加劑包括但不限于氧化鎂、氧化鋇、氧化鐵、氧化鋅或氧化銅等。將金屬氧化物添加劑加入煤粉中燃燒后,能改變煤灰的晶體結(jié)構(gòu),使得煤灰的粘性減低,不容易粘在傳熱表面,便于清潔。
[0091]在本發(fā)明實(shí)施例中,金屬氧化物添加劑的選擇是基于對其他添加劑對燃煤過程的影響綜合考慮后而確定的。這些影響因素包括當(dāng)復(fù)合添加劑與燃煤摻混后生成煤灰的聚團(tuán)、結(jié)塊、結(jié)焦、結(jié)渣特性,以及飛灰電阻特性等。例如,在部分情況下,要求煤灰的熔融溫度(軟化溫度)大于1100°C,在部分情況下要求煤灰的熔融溫度(軟化溫度)大于1200°C或大于1350°C,在部分情況下,要求飛灰的比電阻在18到101°歐姆*厘米的范圍。
[0092]綜上,可以根據(jù)對煤灰特性的要求來選擇金屬氧化物添加劑的比例,在一個(gè)優(yōu)選的方案中,金屬氧化物添加劑的質(zhì)量百分比的取值范圍是O至10%,在更為優(yōu)選的方案中,金屬氧化物添加劑的質(zhì)量百分比的取值范圍是O至5%。在本發(fā)明實(shí)施例中,金屬氧化物添加劑的質(zhì)量比是指復(fù)合添加劑中金屬氧化物添加劑在整個(gè)復(fù)合添加劑中所占的質(zhì)量比。
[0093]實(shí)施例六:
[0094]本發(fā)明實(shí)施例所提供的改性煤是在實(shí)施例一至五中任一項(xiàng)所提供的改性煤的基礎(chǔ)上,其復(fù)合添加劑中進(jìn)一步混入生物質(zhì)燃料,所述生物質(zhì)燃料可以為一種或多種,包括所有木質(zhì),生物植物及農(nóng)林廢棄物,如鋸末、秸桿粉、樹葉粉等。加入生物質(zhì)燃料后,可以使得復(fù)復(fù)合添加劑更加蓬松,與煤粉接觸的表面積更大,增加了脫硫的效率。同時(shí)生物質(zhì)燃料都屬于易燃的成份,在燃燒時(shí),更容易進(jìn)行燃燒。提高煤粉的燃燒效率。
[0095]在本發(fā)明實(shí)施例中,以高揮發(fā)分為特征的生物質(zhì)燃料可以作為添加劑,添加在復(fù)合添加劑中。該添加劑的加入目的是,當(dāng)復(fù)合添加劑與煤混合后,添加劑中的高揮發(fā)分、高活性的生物質(zhì)能有效促進(jìn)燃煤轉(zhuǎn)化,促進(jìn)燃煤燒燼程度。根據(jù)復(fù)合添加劑與燃煤的摻混比例確定生物質(zhì)的添加量。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,摻混后,燃煤與生物質(zhì)的混合揮發(fā)分與固定碳的質(zhì)量比的比例在0.6至1.00其中,所謂的固定碳是將煤炭中的水分、揮發(fā)分及灰分扣除后的質(zhì)量。
[0096]本發(fā)明實(shí)施例一至七所提供的任一復(fù)合添加劑,可以使用多種化學(xué)添加劑,在綜合考慮燃料化學(xué)特性、燃燒特性、灰特性、結(jié)渣、腐蝕、磨損等特性及應(yīng)用過程特性(層爐燃燒、煤粉爐、循環(huán)流化床鍋爐、燃燒或者氣化等)的基礎(chǔ)上,選擇合理的添加劑成份及用量。本發(fā)明的改性煤,在無需設(shè)備改造的前提下,利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施,可廣泛應(yīng)用于燃煤電廠,熱電廠及工業(yè)/民用供熱站,水泥廠,造紙廠、化工廠、紡織廠、煉鋼廠、乳鋼廠、陶瓷廠、制藥廠等的煤粉爐,流化床鍋爐,循環(huán)流化床鍋爐,鏈條爐,陶瓷工業(yè)窯爐、拋煤爐、往復(fù)爐、沸騰爐等的燃煤多種污染物的同時(shí)有效的脫除。
[0097]實(shí)施例七:
[0098]本發(fā)明實(shí)施例所提供的改性煤是在實(shí)施例一至六中任一項(xiàng)所提供的改性煤的基礎(chǔ)上,其復(fù)合添加劑中進(jìn)一步混入一種或多種強(qiáng)氧化劑,所述強(qiáng)氧化劑包括雙氧水(H202)、(亞)氯酸鈉(NaCL03、NaCL02或NaCL04)、高錳酸鉀(KMn04)和二氧化氯中的至少一個(gè)。
[0099]在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選的方案中,加入強(qiáng)氧化劑后,使燃燒過程中生成的大部分不溶于水的NO氧化為易溶于水的NO2,從而使其更有效的被堿性物質(zhì)所吸收,達(dá)到有效脫銷的目的。
[0100]在本實(shí)施例另外一個(gè)優(yōu)選的方案中,摻混后,強(qiáng)氧化劑與燃煤生成的NO的摩爾量的比值范圍是I至5。
[0101]本發(fā)明實(shí)施例一至七任一所述的改良煤中,煤粉和復(fù)合添加劑的質(zhì)量百分比可以根據(jù)需要進(jìn)行配置。在本實(shí)施例一個(gè)方案中,改良煤中復(fù)合添加劑的質(zhì)量百分比一般不超過50%,在本實(shí)施例另外一個(gè)優(yōu)選的方案中,改良煤中復(fù)合添加劑的質(zhì)量