氢氧气催化燃烧技术具有如下特点:
(1)气态催化剂,超强独特的催化特性效果好;
(2)清洁高效、不产生二次污染;
(3)抑制二恶英生成;
(4)从空气进口加入,设备改造简单,安全、低成本、适用性广泛;
(5)可大大降低N0X的排放。
该技术改变了传统的燃烧方式,使燃料消耗大幅度降低,完全符合节能减排和循环低碳经济的理念。其减量化、再使用、资源化的特征和效果十分显著,是一项创新革命性能源技术,可广泛应用于危险废物焚烧、城市垃圾焚烧、热电生产和工业加热炉催化燃烧等领域,具有广阔的市场前景。
一、氨氧气在工业加热炉中的应用
工业加热炉主要包括工业锅炉、工业炉窑、化工热处理与烘干处理,以及城市集中供热锅炉等。工业加热炉的关键是
提高燃烧水平、提高热转换效率、降低系统的使用和维护成本等三大技术。氢氧气催化燃烧技术完全满足这三个关键技术要求。
工业炉是制造业的重要生产设备,同时也是能源消耗大户。我国工业燃油炉(区别于电加热工业炉)整体水平较低、浪费严重,能源使用效率低,能源加工、转换、输送和终端利用的综合效率为31%
~
32%.低于国际先进水平约10个百分点。因此,高效的氢氧气燃烧技术正好满足了工业燃烧设备降低能耗的需求(属于改进燃烧技术的节能措施),符合国家的能源政策,在当今世界原油价格高涨的今天,可谓天时地利人和。
二、氢氧气在医疗、工业和生活垃圾焚烧炉的应用
我国城市人均生活垃圾年产量约为440公斤,全国总的年产量超过1.5亿吨,且每年以8% ~ 10%的速度増长。相对
垃圾填埋、堆肥,垃圾焚烧、余热利用是无害化、减量化、资源化效果最显著的垃圾处理技术之一得到大量应用,北京、上海、广州、深圳、宁波和杭州等大中城市己经相继规划或建成曰处理量达千吨以上的垃圾焚烧发电厂。
垃圾集中处理和垃圾焚烧炉的建成,具有缓解城市垃圾处理的压力和节约耕地的优点,但同时也带来了许多问题,
垃圾焚烧二次污染物排放(特别是二恶英)问题在国内外已越来越突出。作为一类急性毒性物质,二恶英中2,3,7,8-TCDD的 毒性相当于氰化钾(KCN
)的1000倍以上,称为"地球上毒性最强的毒物"。鉴于此,控制二恶英等排放的《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》已生效,中国作为缔约国,颁布实施《医疗废物焚烧炉技术要求》(GB19218-2003
)和 《生活染控制标准》(GB18485-2001 ),严格限制二恶英等有机污染物排放。
将氢氧气催化燃烧技术应用于危险废物和垃圾焚烧技术领域,不仅能够提高各种焚烧炉的燃烧效率,有效降低烟尘和CO排放,同时具有抑制二恶英合成的作用。目前国内外市场上已出现类似的技术和产品应用,市场前景广阔,经济和社会
效益显著。
三、煤的洁净燃烧技术应用
中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,煤炭占我国能源需求总量的75%,因此,煤炭在我国能源消费中占有重要的战略地位,以煤炭为主导的一次能源结构在相当长的一段时期内不会改变。
我国煤电转换效率低(我国平均效率为32%,发达国家为40% ~ 50%;
2004年我国燃煤发电机组供电煤耗为379克/千瓦时,高于世界先进水平60克)、污染排放重(大气污染近80%来自燃料的燃烧),导致电生产成本高,成为燃煤发电厂
建设的瓶颈。因此,提高煤电转化效率,节约煤炭资源,是未来煤电转化领域最重要的目标,是实现燃煤发电可持续发展的重要保障。氢氧气催化燃烧技术不仅是对洁净煤技术(Clean
Coal Technology,简称CCT
)的补充和提升,同时确立了一个全新的技术路线,氢氧气设备将可作为火力发电厂建设中的设计定型配套设备被广泛应用,具有潜在的、巨大市场空间。
将氢氧气催化燃烧技术应用于电力行业火电厂煤的清洁燃烧,可以提高燃煤的能源利用率和煤电转化效率,节约能源,降低能耗和运行成本。如能尽快实现该技术的工业化应用,将在一定程度上缓解我国煤电紧张局势,具有十分重大的现实意义。经实验,在火力发电煤粉燃烧锅炉给喷嘴添加适量氢氧气,碳氧化物(N0X)排放浓度由300mg/m3降到
100mg/m3以下,给杜会带来巨大环保效益和经济效益。
在化石燃料为燃料的燃烧中加入氢氧气后,燃烧状态显著改变,如下图: