烧结烟气的循环流化床焚烧处理方法
沈宇帆1
韩诚良1
柯希玮2
张扬3
张杨鑫4
张海1
吕俊复3
1.清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室,北京 1000842.北京怀柔实验室,北京 101499;怀柔实验室山西研究院,山西太原 0300323.清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室,北京 100084;北京怀柔实验室,北京 101499;怀柔实验室山西研究院,山西太原 0300324.清华大学山西清洁能源研究院,山西太原 030032
摘要：烧结烟气是钢铁生产的烧结工序产生的废气,含NOx、SO2、二噁英、挥发性有机物等污染物成分.用烧结烟气替代燃煤循环流化床锅炉空气以焚烧处理,既能有效资源化利用废气中CO和余氧,又能借助循环流化床中脱硫脱硝设备与高温环境,将烧结烟气中SOx和NOx等污染物与燃煤产生的污染物一并去除,有望成为高效的烧结烟气一体化污染物处理技术.然而,目前燃煤循环流化床燃烧背景下烧结烟气中二噁英、挥发性有机物等污染物脱除的研究尚不足.针对该问题,先通过化学反应动力学模拟,研究烧结烟气作为助燃剂燃烧过程,发现燃烧过程中产生的氢等自由基在二噁英分解过程中发挥重要作用,燃烧反应温度提高能显著促进二噁英及挥发性有机物的脱除,而燃尽烟气的余氧量降低对二噁英的脱除也有较显著促进作用.通过计算颗粒流体动力学的方法,模拟以烧结烟气为助燃剂的燃煤循环流化床锅炉运行情况,发现燃烧过程流态化情况好,烧结烟气中低浓度CO基本燃尽,旋风分离器出口CO质量浓度约 100 mg/m3,燃烧温度达到去除污染物的要求,验证了将烧结烟气作为燃煤循环流化床锅炉中助燃剂的可行性.在唐山某钢铁企业开展了烧结烟气的循环流化床焚烧方法工程验证,测试发现低低温省煤器出口处烟气二噁英脱除率超过 99.5%,低至 0.005 7 ng TEQ/m3,CO质量浓度低至 108 mg/m3,此外烟气中NOx和SO2 质量浓度低至 38、24 mg/m3,满足超低排放要求.工程验证证实循环流化床烧结烟气一体化焚烧处理技术有效.
关键词：循环流化床烧结烟气焚烧处理二噁英污染物治理
分类号：TQ536(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：太原市关键核心技术攻关揭榜挂帅资助项目(2024TYJB0101)清华大学山西清洁能源研究院揭榜挂帅资助项目(2023JZ0501001)
论文发表日期：2024-10-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 4051-4059 )
英文信息