一種將水蒸氣應(yīng)用于提高煙氣中二氧化碳捕捉效率的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鍋爐環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種將水蒸氣應(yīng)用于提高煙氣中二氧化碳捕捉效率的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]燃料燃燒排放的污染物是大氣污染物的主要部分，煙氣成分主要是C02、少量的水蒸汽、少量的02、N2以及污染物NOx和S0 2。隨著能源需求的快速增長(zhǎng)和燃料使用量的急劇增加，導(dǎo)致溫室氣體C02在自然界的累積量不斷加大，控制燃料燃燒過(guò)程0)2的排放，對(duì)于應(yīng)對(duì)溫室效應(yīng)和全球變暖具有重要的作用。特別是對(duì)于中國(guó)，鑒于其能源結(jié)構(gòu)以煤為主的特點(diǎn)，0)2排放水平急劇增加并已經(jīng)居于世界第一位的現(xiàn)狀，開發(fā)高效的燃煤C0 2減排技術(shù)，控制我國(guó)燃煤C02排放水平，具有重大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0003]燃料燃燒技術(shù)分為富氧燃燒技術(shù)和貧氧燃燒技術(shù)，貧氧燃燒技術(shù)可抑制NOx的生成，且具有一定的節(jié)能效果，貧氧燃燒的節(jié)能原理為:對(duì)高溫?zé)煔膺M(jìn)行循環(huán)利用，高溫?zé)煔饪删S持爐膛內(nèi)的高溫度，從而使需要供入的燃料量和空氣量就得到減少。
[0004]然而，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，直接利用高溫?zé)煔膺M(jìn)行循環(huán)仍有大量問(wèn)題存在:S1、由于大量煙氣的循環(huán)，導(dǎo)致煙氣中NOx和302的含量會(huì)隨著循環(huán)次數(shù)的增加而不斷富集，同時(shí)多次的煙氣循環(huán)會(huì)增加漏風(fēng)現(xiàn)象，并使得煙氣中隊(duì)含量增加；S2、降低貧氧燃燒煙氣中0)2的濃度，進(jìn)而增加后續(xù)壓縮純化的難度，降低C02的捕獲效率，不利于C0 2進(jìn)一步開發(fā)利用；S3、大量的煙氣循環(huán)會(huì)導(dǎo)致鍋爐容易發(fā)生結(jié)垢等現(xiàn)象，加重鍋爐維護(hù)的負(fù)擔(dān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種將水蒸氣應(yīng)用于提高煙氣中二氧化碳捕捉效率的工藝，在有效控制NOx的生成的同時(shí)，可提高C02的捕捉效率。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0007]—種將水蒸氣應(yīng)用于提高煙氣中二氧化碳捕捉效率的工藝，包括以下步驟:
[0008]S1、對(duì)鍋爐燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)行余熱回收，回收生成的熱量將媒介水加熱生成210?230 °C的水蒸汽；
[0009]S2、將一次風(fēng)送入鍋爐的爐膛，使煤粉在燃燒第一焰區(qū)燃燒并帶有旋流將煤粉送入第二焰區(qū)；其中一部分水蒸氣與二次風(fēng)混合，送入煤粉燃燒的第二焰區(qū)，水蒸氣與二次風(fēng)的體積比為1?2:38，使煤粉在燃燒第二焰區(qū)形成貧氧燃燒，在抑制N0X生成的同時(shí)，提高煙氣中二氧化碳的捕捉效果；
[0010]S3、將其中一部分水蒸氣與三次風(fēng)混合，送入煤粉完成整個(gè)燃燒的第三焰區(qū)，水蒸氣與三次風(fēng)混合的體積比為1?2:35，捕捉煙氣中的二氧化碳；
[0011]S4、生成的煙氣經(jīng)旋風(fēng)分離器分離出粉塵后，進(jìn)行余熱回收，經(jīng)煙氣凈化后，通過(guò)壓縮系統(tǒng)將氣體處理成液態(tài)分離回收其中的C02，其余氣體從煙囪排出。
[0012]進(jìn)一步的，所述一次風(fēng)供氧量為燃料燃燒需氧量的75?79% ;所述二次風(fēng)供氧量為燃料燃燒需氧量的15?19% ;所述三次風(fēng)供氧量為燃料燃燒需氧量的2?6%。
[0013]更優(yōu)選的，所述一次風(fēng)供氧量為燃料燃燒需氧量的78% ;所述二次風(fēng)供氧量為燃料燃燒需氧量的18% ;所述三次風(fēng)供氧量為燃料燃燒需氧量的4%。
[0014]進(jìn)一步的，所述鍋爐爐膛處于第三焰區(qū)部分設(shè)置有還原劑噴槍，還原劑噴槍將還原劑噴入第三焰區(qū)降低叫的排放。
[0015]進(jìn)一步的，所述還原劑為氨水或尿素溶液。
[0016]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017](1)利用高溫?zé)煔獾臒崃考訜崦浇樗?，通過(guò)水蒸氣與一次風(fēng)、二次風(fēng)及三次風(fēng)的混合，調(diào)節(jié)爐膛中火焰的溫度和鍋爐換熱狀態(tài)，與傳統(tǒng)的貧氧燃燒方式相比，不再利用循環(huán)煙氣的使用，避免了煙氣中NOx和302的含量會(huì)隨著循環(huán)次數(shù)的增加而不斷富集，同時(shí)提高了0)2的捕獲效率；
[0018](2)嚴(yán)格控制一次風(fēng)、二次風(fēng)及三次風(fēng)的送氧量，有效抑制熱力型NOx形成；
[0019](3)避免了煙氣的多次循環(huán)，減輕了鍋爐的負(fù)擔(dān)，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)；
[0020](4)有利于煙氣中C02的回收再利用，節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明的工藝流程不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍和應(yīng)用范圍不限于以下實(shí)施例:
[0023]實(shí)施例1
[0024]—種將水蒸氣應(yīng)用于提高煙氣中二氧化碳捕捉效率的工藝，結(jié)合圖1所示，包括以下步驟:
[0025]S1、對(duì)鍋爐燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)行余熱回收，回收生成的熱量將媒介水加熱生成210?220 °C的水蒸汽；
[0026]S2、將一次風(fēng)送入鍋爐的爐膛，使煤粉在燃燒第一焰區(qū)燃燒并帶有旋流將煤粉送入第二焰區(qū)；其中一部分水蒸氣與二次風(fēng)混合，送入煤粉燃燒的第二焰區(qū)，水蒸氣與二次風(fēng)的體積比為1:19，使煤粉在燃燒第二焰區(qū)形成貧氧燃燒，在抑制N0X生成的同時(shí)，提高煙氣中二氧化碳的捕捉效果；
[0027]S3、將其中一部分水蒸氣與三次風(fēng)混合，送入煤粉完成整個(gè)燃燒的第三焰區(qū)，水蒸氣與三次風(fēng)混合的體積比為2:35，捕捉煙氣中的二氧化碳；
[0028]S4、生成的煙氣經(jīng)旋風(fēng)分離器分離出粉塵后，進(jìn)行余熱回收，經(jīng)煙氣凈化后，通過(guò)壓縮系統(tǒng)將氣體處理成液態(tài)分離回收其中的C02，其余氣體從煙囪排出。
[0029]其中，一次風(fēng)供氧量為燃料燃燒需氧量的75% ;所述二次風(fēng)供氧量為燃料燃燒需氧量的19% ;所述三次風(fēng)供氧量為燃料燃燒需氧量的6%。
[0030]為進(jìn)一步降低嘰的排放，在鍋爐爐膛處于第三焰區(qū)部分設(shè)置有還原劑噴槍，還原劑噴槍將還原劑噴入第三焰區(qū)，噴槍噴入的還原劑為氨水或尿素溶液。
[0031 ] 其中，媒介水是將水放入加熱裝置中，利用高溫?zé)煔饣厥盏臒崃窟M(jìn)行加熱。
[0032]經(jīng)上述步驟凈化處理后0)2的濃度為90?91 %。
[0033]實(shí)施例2
[0034]—種將水蒸氣應(yīng)用于提高煙氣中二氧化碳捕捉效率的工藝，結(jié)合圖1所示，包括以下步驟:
[0035]S1、對(duì)鍋爐燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)行余熱回收，回收生