[发明专利]燃烧方法有效

专利信息
申请号: 200880119578.1 申请日: 2008-11-27
公开(公告)号: CN101918517A 公开(公告)日: 2010-12-15
发明(设计)人: 马斯莫·马拉瓦斯;格拉泽·萨尔瓦;艾杜尔杜·罗瑟蒂 申请(专利权)人: 伊蒂股份有限公司
主分类号: C10L1/12 分类号: C10L1/12;C10L10/04
代理公司: 中原信达知识产权代理有限责任公司 11219 代理人: 杨海荣;穆德骏
地址: 意大利*** 国省代码: 意大利;IT
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摘要:
搜索关键词: 燃烧 方法
【说明书】:

发明涉及一种燃烧方法,其使得显著减少从使用常规燃料和低级燃料、生物质或废料的燃烧室放出的烟中的细粉尘,因而显著降低对环境和对生物的影响。

从燃烧设备排放的粉尘受到法规管理。迄今欧洲最严格的法规是CE 2000/76法规,尽管粉尘以无差别的方式(总重量)被表征。该规定确定了对于粒度低于10μm(PM10)的粉尘的限制和对于重金属浓度的限制。通过烟道气的等动力取样得到的重金属浓度,被称为干气(脱水)体积。在法规中,所述浓度与用空气燃烧的干烟道气有关,并通过固定烟道气中氧浓度为11体积%,从而明确地与排放物的质量平衡标准相联系。该法规规定,在用不同于空气的助燃物、例如富氧空气或氧气进行燃烧的情况下,根据质量平衡标准应用校正系数。例如,在用氧气并使氧气全部转化的燃烧情况下,校正系数(归一化因子)随着燃料类型变化,并可以低到0.085。质量平衡标准已被广泛接受。例如,排放物的BAT分类(最佳可用技术)使用该质量平衡。

目前,对于离开燃烧室的烟道气,不存在基于粉尘的粒度对其危害性进行分类的规则,因此对于粒度没有参考性限制。在不久的将来可能通过对粒径低于2.5μm(PM 2.5)的粉尘含量确定某些限制而产生所述规则。为此,足以预见在世界的诸城市中越来越受限制的关于粉尘进入空气的法规。例如,欧盟指令的一项新提议正在讨论中,用以克服只限制PM10量不超过40μg/Nm3的96-62-CE规则。新指令将引入对于空气中PM 2.5为20μg/Nm3的新限制。

此外,必须考虑依照EPA(国家空气质量标准)的PM 2.5限度是15μg/Nm3,OMS(世界卫生组织)建议的该值甚至更低,即10μg/Nm3。因此,对于粉尘的PM 2.5的值将在技术层面上予以考虑。

现有技术中已知,所有的工业使用方法的烟道气中都含有细粉尘。细粉尘由粒径低于2.5微米(PM 2.5)直至若干纳米级大小的固体微粒形成。它们由有机分子例如氢和氧含量不定的碳质裂化物(被称为煤烟或柴油粒子)的聚集体,和由无机分子例如来源于进料的燃料中所包含的不燃性灰分的碱金属和碱土金属和重金属的盐和/或氧化物的聚集体构成。

有机来源的细粉尘根据形状分类为空心微珠和子母微珠。

还已知,细粉尘不能通过已知的烟道气工业后处理方法消除,所述方法如在套筒过滤器(冲击过滤)、电滤器(静电场中迁移)或使用pH不同的含水溶剂或有机溶液的涤气器上过滤。

已知的方法对于去除相对粗的粒子(平均粒径大于2.5微米)有效,但是在去除细小微粒、特别是粒度低于2.5微米、更特别是粒度低于1微米的细小微粒上完全无效。后面的粒度代表对人类和动物健康最有危害的微粒级分。事实上,这些粒子留在肺泡中,导致严重的疾病。

不燃性灰分,重灰(非挥发性的)但是尤其是飞灰,长时间以来代表了燃烧设备中的技术问题。事实上,它们决定了从天然气到石油到煤炭的化石燃料的历史/经济学分类。

现有技术中,用于熔化不燃性灰分(炉渣-燃烧室)和用于减少烟中飞灰的、以高温火焰前锋运行的燃烧室也是已知的。在所述设备中,降低了热烟道气体携带的粉尘对能量回收设备的效率的负面影响。这些燃烧室的缺点是没有除去飞灰,因为灰分熔融物从未定量,至多除去了燃料中包含的70-80%的飞灰。

为了克服这个缺点,使用低灰分含量的燃料。但是,这些燃料无法大量使用。而燃料的纯化方法,众所周知是非常昂贵的。此外还要指出,源于燃烧室的烟总是含有细粉尘。

在自然界中,含有大量灰分的燃料是非常丰富的。此外,世界燃料消耗的过度增加和控制它们对环境和人体健康影响的上升需求,要求有有效的燃烧方法,其中可以使用常用燃料,甚至含有极高量灰分的燃料,并同时降低来自燃烧室的烟中的细粉尘排放。此外,上述燃料在自然界中非常普通,例如生物质。

人们已经感到需要一种可用的工业燃烧方法,其无论使用何种燃料,都可以减少燃烧室放出的细粉尘。

现已出乎意料地和令人惊讶地发现了解决上述技术问题的方法。

本发明的目的是一种燃烧方法,其中将燃料、助燃物和成分A)进料至燃烧室中,成分A)包含熔融温度≤1450K的低熔点盐和/或氧化物或其混合物,摩尔比A′/(A″-A′)≥0.01,

其中:

-A′是成分A)中低熔点盐和/或氧化物或其混合物形式的金属的量与燃料中包含的低熔点盐和/或低熔点氧化物形式的金属的量的摩尔总和,

-A″是燃料中包含的所有金属的量和成分A)中包含的所有金属的量的摩尔总和,

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