發(fā)明專利: 、
一、技改背景
焦?fàn)t煤氣在焦?fàn)t燃燒室內(nèi)燃燒時會產(chǎn)生氮氧化物(NOx),氮氧化物通常多指NO和NO2的混合物,氮氧化物排入大氣會污染環(huán)境,上世紀(jì)80代中期,發(fā)達(dá)國家就視其為有害氣體,提出了控制排放標(biāo)準(zhǔn)。
目前發(fā)達(dá)國家焦?fàn)t煙囪氣NOx排放控制標(biāo)準(zhǔn),基本上是質(zhì)量濃度以NOx計不大于500mg/m3(廢氣中O2含量折算至5%時)。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對焦?fàn)t排放氮氧化物的危害也日益重視,并制訂了排放控制標(biāo)準(zhǔn)。目前,我國焦?fàn)t煙囪氣NOx執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)是限值500mg/m3,“特別地區(qū)”焦?fàn)t煙囪氣NOx排放標(biāo)準(zhǔn)是限值150mg/m3,但多數(shù)在用焦?fàn)t,尤其是大量 米及以上焦?fàn)t,其煙囪氣NOx排放量一般都在600~1800mg/m3之間。
現(xiàn)有焦?fàn)t煙囪氣NOx控制技術(shù)分為燃燒中控制技術(shù)和燃燒后控制技術(shù)。
燃燒后控制技術(shù),一般采用催化分解技術(shù)對焦?fàn)t煙囪廢氣中的NOx進(jìn)行分解或轉(zhuǎn)化處理,其處理裝置投資巨大(2000萬元以上),運行費用高昂(500萬元/年以上)。
燃燒中控制技術(shù)包括廢氣循環(huán)、分段加熱、貧化煤氣或空氣等技術(shù)都有應(yīng)用,其特點是投資少、運行費用低,但都需要在焦?fàn)t設(shè)計階段做好安排,對于已投產(chǎn)焦?fàn)t,至今缺乏有效的實用方法和裝置,隨著環(huán)保要求的不斷提高,已成為制約焦化企業(yè)生存和發(fā)展的重要因素。
本公司的發(fā)明專利產(chǎn)品--WX-103系列裝置是一種燃燒中控制技術(shù)產(chǎn)品,該裝置可通過貧化空氣的方法,使焦?fàn)t煙囪氣NOx含量得到有效控制,同時還可在 程度上改善焦?fàn)t高向加熱水平。
二、控制原理
焦?fàn)t煙囪氣中的氮氧化物形成機(jī)理基本可歸結(jié)為2大類型:一是溫度熱力型NO,即來源于空氣中的N2和02在高溫下反應(yīng)生成NO;二是含N組分燃料型NO,即煤氣中的含N組份燃燒形成的NO。
大量實驗研究證明,對于絕大多數(shù)焦?fàn)t,溫度熱力型NO對廢氣中NOX 的貢獻(xiàn)率達(dá)95%以上,因此只要將 類型的NO控制在適當(dāng)水平,就可以有效地控制煙囪氣中NOX 的含量。
中冶焦耐院對焦?fàn)t煙囪氣中的NOX 形成機(jī)理做過大量實驗研究,使用焦?fàn)t煤氣加熱時,實際燃燒溫度高于1750℃,煙囪廢氣中的NOX 含量將呈幾何級數(shù)倍增,反之亦然。
WX-103系列裝置正是依據(jù)上述基礎(chǔ)研究結(jié)論研制而成,該裝置可以將煙道廢氣直接吹入風(fēng)門內(nèi),通過貧化助燃空氣,淡化燃?xì)夂脱鯕鉂舛?,減緩局部燃燒強(qiáng)度,降低實際燃燒溫度,消除NO的生成條件,從而實現(xiàn)控制煙囪氣NOX排放量的目的,實際運行證明,立火道高向加熱也有明顯改善。