專利名稱：燃燒方法
燃燒方法本發(fā)明涉及一種燃燒方法，其使得顯著減少?gòu)氖褂贸Ｒ?guī)燃料和低級(jí)燃料、生物質(zhì) 或廢料的燃燒室放出的煙中的細(xì)粉塵，因而顯著降低對(duì)環(huán)境和對(duì)生物的影響。從燃燒設(shè)備排放的粉塵受到法規(guī)管理。迄今歐洲最嚴(yán)格的法規(guī)是CE 2000/76法 規(guī)，盡管粉塵以無(wú)差別的方式(總重量)被表征。該規(guī)定確定了對(duì)于粒度低于IOym(PMlO) 的粉塵的限制和對(duì)于重金屬濃度的限制。通過(guò)煙道氣的等動(dòng)力取樣得到的重金屬濃度，被 稱為干氣(脫水)體積。在法規(guī)中，所述濃度與用空氣燃燒的干煙道氣有關(guān)，并通過(guò)固定煙 道氣中氧濃度為11體積％，從而明確地與排放物的質(zhì)量平衡標(biāo)準(zhǔn)相聯(lián)系。該法規(guī)規(guī)定，在 用不同于空氣的助燃物、例如富氧空氣或氧氣進(jìn)行燃燒的情況下，根據(jù)質(zhì)量平衡標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用 校正系數(shù)。例如，在用氧氣并使氧氣全部轉(zhuǎn)化的燃燒情況下，校正系數(shù)(歸一化因子)隨著 燃料類型變化，并可以低到0.085。質(zhì)量平衡標(biāo)準(zhǔn)已被廣泛接受。例如，排放物的BAT分類 (最佳可用技術(shù))使用該質(zhì)量平衡。目前，對(duì)于離開(kāi)燃燒室的煙道氣，不存在基于粉塵的粒度對(duì)其危害性進(jìn)行分類的 規(guī)則，因此對(duì)于粒度沒(méi)有參考性限制。在不久的將來(lái)可能通過(guò)對(duì)粒徑低于2.5 μ m(PM 2.5) 的粉塵含量確定某些限制而產(chǎn)生所述規(guī)則。為此，足以預(yù)見(jiàn)在世界的諸城市中越來(lái)越受限 制的關(guān)于粉塵進(jìn)入空氣的法規(guī)。例如，歐盟指令的一項(xiàng)新提議正在討論中，用以克服只限制 PMlO量不超過(guò)40 μ g/Nm3的96-62-CE規(guī)則。新指令將引入對(duì)于空氣中PM 2. 5為20 μ g/ Nm3的新限制。此外，必須考慮依照EPA(國(guó)家空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))的PM 2. 5限度是lSyg/Nm3， OMS(世界衛(wèi)生組織)建議的該值甚至更低，S卩10 μ g/Nm3。因此，對(duì)于粉塵的PM 2. 5的值 將在技術(shù)層面上予以考慮。現(xiàn)有技術(shù)中已知，所有的工業(yè)使用方法的煙道氣中都含有細(xì)粉塵。細(xì)粉塵由粒徑 低于2. 5微米(PM 2.5)直至若干納米級(jí)大小的固體微粒形成。它們由有機(jī)分子例如氫和 氧含量不定的碳質(zhì)裂化物(被稱為煤煙或柴油粒子)的聚集體，和由無(wú)機(jī)分子例如來(lái)源于 進(jìn)料的燃料中所包含的不燃性灰分的堿金屬和堿土金屬和重金屬的鹽和/或氧化物的聚 集體構(gòu)成。有機(jī)來(lái)源的細(xì)粉塵根據(jù)形狀分類為空心微珠和子母微珠。還已知，細(xì)粉塵不能通過(guò)已知的煙道氣工業(yè)后處理方法消除，所述方法如在套筒 過(guò)濾器(沖擊過(guò)濾)、電濾器(靜電場(chǎng)中遷移)或使用PH不同的含水溶劑或有機(jī)溶液的滌 氣器上過(guò)濾。已知的方法對(duì)于去除相對(duì)粗的粒子(平均粒徑大于2. 5微米)有效，但是在去除 細(xì)小微粒、特別是粒度低于2. 5微米、更特別是粒度低于1微米的細(xì)小微粒上完全無(wú)效。后 面的粒度代表對(duì)人類和動(dòng)物健康最有危害的微粒級(jí)分。事實(shí)上，這些粒子留在肺泡中，導(dǎo)致 嚴(yán)重的疾病。不燃性灰分，重灰(非揮發(fā)性的)但是尤其是飛灰，長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)代表了燃燒設(shè)備中 的技術(shù)問(wèn)題。事實(shí)上，它們決定了從天然氣到石油到煤炭的化石燃料的歷史/經(jīng)濟(jì)學(xué)分類。現(xiàn)有技術(shù)中，用于熔化不燃性灰分(爐渣-燃燒室)和用于減少煙中飛灰的、以高
3溫火焰前鋒運(yùn)行的燃燒室也是已知的。在所述設(shè)備中，降低了熱煙道氣體攜帶的粉塵對(duì)能 量回收設(shè)備的效率的負(fù)面影響。這些燃燒室的缺點(diǎn)是沒(méi)有除去飛灰，因?yàn)榛曳秩廴谖飶奈?定量，至多除去了燃料中包含的70-80%的飛灰。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，使用低灰分含量的燃料。但是，這些燃料無(wú)法大量使用。而燃 料的純化方法，眾所周知是非常昂貴的。此外還要指出，源于燃燒室的煙總是含有細(xì)粉塵。在自然界中，含有大量灰分的燃料是非常豐富的。此外，世界燃料消耗的過(guò)度增加 和控制它們對(duì)環(huán)境和人體健康影響的上升需求，要求有有效的燃燒方法，其中可以使用常 用燃料，甚至含有極高量灰分的燃料，并同時(shí)降低來(lái)自燃燒室的煙中的細(xì)粉塵排放。此外， 上述燃料在自然界中非常普通，例如生物質(zhì)。人們已經(jīng)感到需要一種可用的工業(yè)燃燒方法，其無(wú)論使用何種燃料，都可以減少 燃燒室放出的細(xì)粉塵?，F(xiàn)已出乎意料地和令人驚訝地發(fā)現(xiàn)了解決上述技術(shù)問(wèn)題的方法。本發(fā)明的目的是一種燃燒方法，其中將燃料、助燃物和成分A)進(jìn)料至燃燒室 中，成分A)包含熔融溫度< 1450K的低熔點(diǎn)鹽和/或氧化物或其混合物，摩爾比A' / (A〃 -A' ) ^ 0. 01，其中-A'是成分A)中低熔點(diǎn)鹽和/或氧化物或其混合物形式的金屬的量與燃料中包 含的低熔點(diǎn)鹽和/或低熔點(diǎn)氧化物形式的金屬的量的摩爾總和，-A"是燃料中包含的所有金屬的量和成分A)中包含的所有金屬的量的摩爾總 和，其中燃燒室是等溫和無(wú)焰的。摩爾比A' /(A〃 -A')優(yōu)選至少是0. 1，更加優(yōu)選至少是0.2。上限可以很高，例 如可以高達(dá)1000000，通常高達(dá)100。(A〃 -A' )= 0時(shí)，它也可以達(dá)到無(wú)窮值。在燃料中 存在的金屬的全部化合物都是低熔點(diǎn)化合物時(shí)，即所述化合物在低于1450K的溫度下熔融 時(shí)，發(fā)生這種情況。這種情況下，在高于上面指出的溫度下熔融的金屬化合物是不存在的。在本發(fā)明的方法中，可能有其中(A〃 -A')興0的情況或其中(A〃 -A' ) =0 的情況。本申請(qǐng)人還令人驚訝地和出乎意料地發(fā)現(xiàn)，在后一種情況中，燃燒室出口處煙中的 細(xì)粉塵(PM 2.5)急劇降低。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在燃燒室下游設(shè)備的內(nèi)壁上，沒(méi)有形成固化灰分的 顯著沉積物。燃料在燃燒室中的停留時(shí)間優(yōu)選從0. 5秒直至30分鐘以上，更優(yōu)選2-10秒。如 果需要，也可使用更高的停留時(shí)間。通過(guò)等離子體技術(shù)，例如ICP-0ES，對(duì)燃料灰分進(jìn)行燃料中存在的金屬的測(cè)定。燃 料灰分例如依照ISO 1171試驗(yàn)得到或使用600°C溫度以任何熱解法得到。使用已知的方法，例如ASTM D1857-87試驗(yàn)，可以得到灰分熔融溫度。為了測(cè)定低熔點(diǎn)級(jí)分，將燃料灰分加熱到1450K的溫度，并保持在該溫度下優(yōu)選 至少2小時(shí)的時(shí)間。對(duì)熔融的級(jí)分測(cè)定金屬。尤其是，使用例如底部具有5mm直徑的孔的 坩堝，從燃料灰分分離低熔點(diǎn)級(jí)分。本發(fā)明方法中，燃燒室中壓力在101. 3kPa(大氣壓)與最高達(dá)約2000kPa之間。燃 燒室中溫度優(yōu)選在1500K(1223°C )與最高達(dá)2100K(1827°C )之間。
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助燃物優(yōu)選是氧氣。例如可以使用高純氧(98. 5體積％ )。通常還可以使用滴定 度為88-92% VSA(真空變動(dòng)吸附)和88-92% VPSA(真空變壓吸附)的氧氣。優(yōu)選氧氣滴 定度的下限是70體積％，補(bǔ)足100%的余物由惰性氣體和/或氮?dú)鈽?gòu)成。相對(duì)于與燃料的 反應(yīng)所需的化學(xué)計(jì)量的量，本發(fā)明方法中的助燃物優(yōu)選以摩爾過(guò)量使用。但是，它還可以相 對(duì)于化學(xué)計(jì)量的量以不足量使用。優(yōu)選燃燒室出口處的燃燒氣體在1100K以下的溫度下冷卻，總之低于熔融灰分的 冷凝蒸氣的固化溫度。這是有利的，因?yàn)榭梢允褂贸Ｒ?guī)材料制成的熱回收設(shè)備和旋轉(zhuǎn)機(jī)器。作為成分A)，也可以使用一種以上化合物A)與熔融溫度超出1450K的高熔點(diǎn)鹽和 /或高熔點(diǎn)氧化物的混合物，前提是該混合物的熔融溫度< 1450K。所述一種以上化合物A) 的使用量?jī)?yōu)選高于5重量％，更優(yōu)選最高達(dá)30重量％。高熔點(diǎn)化合物的例子是膨潤(rùn)土。因此，本發(fā)明可以使用低共熔組合物或類低共熔組合物，條件是它們的熔點(diǎn)低于 1450K?？梢允褂没衔顰)的低熔點(diǎn)鹽和/或氧化物，鈉和/或鉀的氧化物和/或鹽， 例如硫酸鹽、磷酸鹽和氯化物；堿金屬和堿土金屬的鋁硅酸鹽，等等。如上所述的低熔 點(diǎn)混合物能夠容易地由本領(lǐng)域技術(shù)人員得到，例如使用〃 CRC Handbook of Chemistry and Physics" 1996-1997 版或〃 The American Ceramics Society, www. ceramics, org/ phase"得到?？蓪⑵渌芜x的成分、粘土、二氧化硅、氧化鋁等等，加入到燃燒室中。向燃燒室加入成分A)，可以通過(guò)將它與燃料分開(kāi)進(jìn)料、優(yōu)選與燃料混合進(jìn)料而進(jìn) 行。當(dāng)成分A)單獨(dú)進(jìn)料時(shí)，它可以是例如水溶液或懸浮液的形式。本申請(qǐng)人令人驚訝地和出乎意料地發(fā)現(xiàn)，在從按照本發(fā)明方法運(yùn)行的燃燒室發(fā) 出的煙中，粉塵量急劇降低，尤其是粒度2. 5 μ m以下、更具體地低于1 μ m、更具體地低于 0. 4 μ m的灰分級(jí)分的量急劇降低。作為在本發(fā)明的方法中可使用的燃料，可以提及生物質(zhì)，例如源于如下的生物質(zhì) 糖，動(dòng)物膳食，碳，來(lái)自中和反應(yīng)的工業(yè)廢料，高沸點(diǎn)的精煉級(jí)分，地浙青和油頁(yè)巖，焦油砂 的加工廢料，泥煤，廢溶劑，浙青，包括來(lái)自城市廢物的剩余部分、任選包含CDR(來(lái)自廢物 的燃料)的一般工業(yè)過(guò)程廢料和廢物。還可以使用石油源的液體燃料的乳液。如上所述，本發(fā)明方法中使用的燃燒室是等溫和無(wú)焰的，因?yàn)樗?500K以上、優(yōu) 選高于1700K、最高達(dá)2100K的溫度下，和高于103kPa (1巴)、優(yōu)選高于200kPa、更加優(yōu)選高 于600kPa和最高達(dá)2026kPa的壓力下運(yùn)行。在本發(fā)明的方法中使用的等溫燃燒室記載于本申請(qǐng)人名下的專利申請(qǐng)WO 2004/094904中，在此引入作為參考。當(dāng)燃料與水和/或蒸汽混合導(dǎo)入等溫燃燒室中時(shí)，燃燒室按照專利申請(qǐng)WO 2005/108867所述運(yùn)行。優(yōu)選進(jìn)料的助燃物氧氣與再循環(huán)的煙預(yù)先混合，煙量通常高于10體積％，優(yōu)選高 于50體積％。再循環(huán)的煙優(yōu)選還含有蒸氣形式的水，其量基于再循環(huán)煙的總體積計(jì)算，通 常高于10體積％，優(yōu)選高于20體積％，更加優(yōu)選高于30體積％。進(jìn)料的助燃物還可以與蒸汽混合，蒸汽可以部分或完全代替再循環(huán)的煙。
進(jìn)料的燃料還可以含有水/水蒸汽，其量取決于所用的燃料類型。燃料中水的 百分比表示為重量百分?jǐn)?shù)，還可以高達(dá)80%甚至更高，條件是進(jìn)料的混合物的低熱功率值 (LHV) > 6500 千焦 /Kg。燃燒室出口處的氣體通過(guò)在混合器中與再循環(huán)氣體混合而冷卻，直至達(dá)到最終溫 度低于1100K。所述煙可以傳送到熱交換器中，在所述熱交換器中水被進(jìn)料以產(chǎn)生水蒸汽。 已經(jīng)提供至傳熱步驟的煙被再次壓縮，用于再循環(huán)到燃燒室和燃燒室出口處的混合器。優(yōu) 選燃燒凈產(chǎn)生的煙所對(duì)應(yīng)的煙部分被膨脹，用于得到機(jī)械功，然后送到煙后處理裝置中。待 膨脹的煙被納入相應(yīng)的混合器出口。因?yàn)樗鰺熁旧蠜](méi)有飛灰，所以膨脹可以使用渦輪 膨脹機(jī)完成。在燃燒室的下部，設(shè)有熔融灰分的收集容器。收集的灰分然后在例如水浴中冷卻， 以固體玻璃化狀態(tài)轉(zhuǎn)移到靜態(tài)沉降器中。本申請(qǐng)人已經(jīng)出乎意料地和令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明的方法中，燃料中存在的 金屬和成分A)中存在的金屬都在燃燒室中保持在液體狀態(tài)下，然后按照所述從燃燒室的 底部除去。此外，根據(jù)EC 2000/76標(biāo)準(zhǔn)，PM 2. 5的煙囪排放值(emission value stack)降 低到低于50微克/Nm3的值。測(cè)定粒徑< 2. 5微米的粒子的過(guò)程控制通過(guò)使用位于燃燒室出口處的煙中的傳 感器來(lái)進(jìn)行。例如可以使用暗度計(jì)。尤其可以使用ELPI儀器(電低壓沖擊器)。這通過(guò)以 10分鐘頻率連續(xù)掃描通常具有2. 5-0. 01 μ m粒度的PUF(超細(xì)粒子)來(lái)操作。它提供了燃 燒室中化合物A)劑量的必要信息，以便保持總PUF含量充分低于上述濃度，比現(xiàn)有技術(shù)例 如BATs中報(bào)告的濃度低若干數(shù)量級(jí)。如上所述，本申請(qǐng)人已經(jīng)令人驚訝地和出乎意料地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明方法特別有效地 將正常以細(xì)粉塵形式大量存在于煙中的那些重金屬在燃燒室中也維持在熔融狀態(tài)下。例 如，在現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知，CdO氧化物形式的鎘在現(xiàn)有技術(shù)燃燒過(guò)程中揮發(fā)并被發(fā)現(xiàn)在煙 中全部為超細(xì)的細(xì)小微粒，并且?guī)缀鯚o(wú)改變地通過(guò)煙后處理設(shè)備。反之，在本發(fā)明方法使用 的條件下，氧化鎘幾乎完全從排放到大氣的煙中除去。用本發(fā)明的方法，也可以幾乎定量地除去其它重金屬，例如錳、銅、鉻、釩、鉛。本發(fā)明的方法還使得可明顯減少乃至除去燃燒煙中的釩，而這對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的方 法是特別困難的。該金屬存在于原油中，在重質(zhì)油、地浙青、頁(yè)巖和焦油砂中以及石油加工 的重級(jí)分廢料中大量存在。已知釩是有毒重金屬。在本發(fā)明方法使用的燃燒溫度下，釩通常是V2O5氧化物的形式，是高熔點(diǎn)固體。在 高于1670K的溫度下，V2O5被轉(zhuǎn)變成易揮發(fā)的V02。另夕卜，V2O5催化SO2轉(zhuǎn)變成SO3,在熱回 收設(shè)備運(yùn)行的溫度下，SO3由于形成硫酸且硫酸沉積在燃燒室下游設(shè)備的壁上，因此它是特 別具有侵蝕性的氣體。已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn)，用本發(fā)明的方法，通過(guò)在1500K至最高達(dá)< 1670K的燃燒溫度下 運(yùn)行，可顯著減少、乃至除去煙中釩的量。因此用本發(fā)明的方法，還可以使用現(xiàn)有技術(shù)燃燒室不能使用的低級(jí)燃料。此外，可在例如IOOOkPa的加壓下，將Joule-Bryton循環(huán)與本發(fā)明的燃燒室組合， 然后對(duì)凈產(chǎn)生的煙進(jìn)行渦輪膨脹，并對(duì)從熱氣體回收的熱量進(jìn)行Rankine循環(huán)，然后將它 們?cè)傺h(huán)到燃燒室或煙混合器_冷卻器。以這種方法，從熱能向電能的轉(zhuǎn)化收率可以達(dá)到高于57%。以下實(shí)施例以非限制性目的舉例說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例實(shí)施例1粉塵的表征由Andersen Mark III型沖擊器收集燃燒煙中包含的微粒，所述沖擊器配備有通 過(guò)使用14升/分鐘取樣流能夠除去空氣動(dòng)力學(xué)直徑大于10 μ m的粒子并分離PM 10的預(yù)分 離器，和用于具有如下空氣動(dòng)力學(xué)直徑的粒子級(jí)分的過(guò)濾器，所述空氣動(dòng)力學(xué)直徑在下述 范圍10 9μ ;9 5·8μ ;5·8 4·7μ ;4·7 3·3μ ;3·3 2· 1μ ;2· 1 1. Ιμ ; 1. 1 0· 7μπι ;0· 7 0· 4μπι。取樣程序結(jié)束時(shí)，收集的微粒級(jí)分已經(jīng)通過(guò)掃描電子顯微鏡技術(shù)(SEM)和X-射線 分析進(jìn)行化學(xué)-物理分析。用SEM Philips XL 30顯微鏡，其裝備有通過(guò)能量色散光譜法用于微量分析的薄 窗EDX系統(tǒng)，使用在超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)能夠自動(dòng)檢測(cè)粒子的自動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)行粒子的化學(xué)分析。通過(guò)測(cè)量X-射線譜的特征性線的強(qiáng)度，對(duì)每種鑒定的粒子測(cè)定了形態(tài)學(xué)參數(shù)和 組成，然后將其轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的原子濃度。從Andersen沖擊器的最后級(jí)逸出的粒度小于0. 4 μ m的微粒，已經(jīng)通過(guò)氣動(dòng)致動(dòng) 器收集在云母載體上，以備用原子力顯微鏡進(jìn)行分析，所述氣動(dòng)致動(dòng)器能夠通過(guò)熱泳作用 收集足夠的和統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著量的粒子。從沖擊器放出的氣流然后被送到燃燒蒸汽的冷凝系 統(tǒng)。冷凝相然后進(jìn)行光譜分析，以測(cè)定納米微粒的濃度(< 0. 4 μ m)。金屬分析通過(guò)使用熱電公司(Thermo Electron Corporation)的ICP-0ES儀器， 用感應(yīng)-等離子體光譜進(jìn)行。根據(jù)ISO 1171試驗(yàn)測(cè)定燃料的灰分。燃料在600°C熱解直至恒重?；曳秩廴跍囟雀鶕?jù)ASTM D1857-87試驗(yàn)測(cè)定。燃料灰分的低熔點(diǎn)級(jí)分通過(guò)使用在底部有5mm直徑孔的坩堝進(jìn)行測(cè)定。在1450K 下加熱灰分樣品并保持該溫度至少2小時(shí)。測(cè)定從坩堝底部流出的熔融級(jí)分的重量。對(duì)所 述級(jí)分進(jìn)行金屬測(cè)定。實(shí)施例2在1650K和5巴壓力下、使用化學(xué)計(jì)量過(guò)量的92體積％氧氣作為助燃物，運(yùn)行等 溫和無(wú)焰的5麗燃燒室，使得燃燒室放出的煙中氧濃度在1-3體積％之間。將工業(yè)廢料也 以llkg/min的速度進(jìn)料，所述工業(yè)廢料由廢溶劑、水和以廢料總重量計(jì)1. 4重量％的固體 不溶殘?jiān)幕旌衔飿?gòu)成。廢料的分析顯示，不燃性灰分的量等于1.04重量％。通過(guò)光學(xué)ICP分析(感應(yīng)耦 合等離子體=ICP-OES)，發(fā)現(xiàn)灰分主要由氧化鋁、二氧化硅和鈣(硫酸鈣)構(gòu)成?；曳诌€含 有重金屬，其中鎳、錳、鈷、鉻、銅、鉛以重量計(jì)的總濃度為370重量ppm。不燃性灰分的熔融溫度是1712K。將以下組成的水性懸浮液以0. 5L/min進(jìn)料到燃燒室中-10重量％的市售膨潤(rùn)土粉末，大致組成是Al2O3. 4Si02，熔融溫度1590K，-3重量％的市售焦磷酸鉀，熔融溫度1363K。
通過(guò)光學(xué)ICP分析，測(cè)定成分A)中、任選的膨潤(rùn)土成分中和燃料中的金屬。已經(jīng) 發(fā)現(xiàn)摩爾比A' /(A11-A')等于0.1。發(fā)現(xiàn)燃燒室出口處煙中的總粉塵是0. 02mg/Nm3。煙在煙道過(guò)濾器套筒上過(guò)濾之后，在排放到空氣的煙中發(fā)現(xiàn)PM2. 5是8μ g/Nm3。注 意到上面的這兩值都非常低。在排放到空氣的煙中，重金屬的歸一化濃度值低于1 μ g/Nm3。實(shí)施例3比較例重復(fù)實(shí)施例2，但是省略加入膨潤(rùn)土和焦磷酸鉀的水性懸浮液。發(fā)現(xiàn)在排放到空氣的煙中，微粒PM 2. 5是3mg/Nm3，重金屬含量為0. 15mg/Nm3。實(shí)施例4比較例在大氣壓下和使用空氣作為助燃物運(yùn)行的現(xiàn)有技術(shù)6MW熱燃燒室中，以13kg/min 進(jìn)料與實(shí)施例2使用的相同工業(yè)廢料。燃燒室壁保持在高于1150K的溫度。離開(kāi)燃燒室的 煙溫度為1310K。燃燒煙在套筒過(guò)濾器和靜電過(guò)濾器上過(guò)濾之后，排放到空氣中的煙含有的粉塵量 為 9mg/Nm3。PM 2. 5 是 6mg/Nm3，重金屬是 0. 44mg/Nm3。將本發(fā)明實(shí)施例中得到的數(shù)據(jù)與比較例進(jìn)行比較，注意到以本發(fā)明的方法排出到 大氣中的煙中的粉塵比現(xiàn)有技術(shù)方法中達(dá)到的粉塵低得多。PM 2. 5比比較例中低兩-三個(gè)
數(shù)量級(jí)，重金屬含量低兩個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，用本發(fā)明的方法，與現(xiàn)有技術(shù)的方法比較，達(dá)到了顯著改進(jìn)的粉塵和重金屬 排放減少。
權(quán)利要求
一種燃燒方法，其中將燃料、助燃物和成分A)進(jìn)料至燃燒室，成分A)包含熔融溫度≤1450K的低熔點(diǎn)鹽和/或氧化物和/或其混合物，摩爾比A′/(A″ A′)≥0.01，其中 A′是成分A)中存在的低熔點(diǎn)鹽和/或氧化物和/或其混合物形式的金屬的量與燃料中包含的低熔點(diǎn)鹽和/或氧化物或其混合物形式的金屬的量的摩爾總和， A″是燃料中包含的所有金屬的量與成分A)中包含的所有金屬的量的總和，其中 燃燒室是等溫類型和無(wú)焰的。
2.權(quán)利要求1的方法，其中摩爾比A'/(A〃 -A')至少為0.1，優(yōu)選至少為0.2。
3.權(quán)利要求1-2的方法，其中燃燒室中的壓力高于大氣壓并最高達(dá)2000kPa，且溫度包 含在 1500K(1223°C )與最高達(dá) 2100K(1827°C )之間。
4.權(quán)利要求1-3的方法，其中助燃物是氧氣并且相對(duì)于用燃料進(jìn)行燃燒反應(yīng)的化學(xué)計(jì) 量是過(guò)量的。
5.權(quán)利要求1-4的方法，其中燃燒室出口處的燃燒氣體在1100K以下的溫度下冷卻。
6.權(quán)利要求1-4的方法，其中使用熔融溫度<1450K的如下混合物作為成分A)，所述 混合物由一種以上如A)中定義的化合物與熔融溫度超出1450K的鹽和/或氧化物構(gòu)成。
7.權(quán)利要求1-6的方法，其中成分A)與燃料分開(kāi)進(jìn)料或與燃料混合進(jìn)料至燃燒室。
8.權(quán)利要求1-7的方法，其中燃料在燃燒室中的停留時(shí)間為0.5秒直至30分鐘。
9.權(quán)利要求1-8的方法，其中進(jìn)料的氧氣與再循環(huán)煙預(yù)先混合，煙量高于10體積％。
10.權(quán)利要求1-9的方法，其中再循環(huán)煙含有蒸氣形式的水，水量基于再循環(huán)煙的總體 積計(jì)算高于10體積％。
11.權(quán)利要求1-10的方法，其中燃料含有水/蒸氣，其量以重量百分?jǐn)?shù)表示為最高達(dá) 80%。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11的方法可得到的煙。
13.權(quán)利要求12的煙，其中在排放的煙中，PM2. 5的濃度低于50微克/Nm3。全文摘要
一種燃燒方法，其中將燃料、助燃物和成分A)進(jìn)料至燃燒室中，成分A)包含熔融溫度≤1450K的低熔點(diǎn)鹽和/或氧化物，摩爾比A′/(A″-A′)≥0.01，其中A′是成分A)中存在的低熔點(diǎn)鹽和/或低熔點(diǎn)氧化物形式的金屬的量和燃料中包含的低熔點(diǎn)鹽和/或低熔點(diǎn)氧化物或它們的低熔點(diǎn)混合物形式的金屬的量的摩爾總和，A″是燃料中包含的所有金屬的量和成分A)中包含的所有金屬的量的總和，其中燃燒室是等溫類型和無(wú)焰的。
文檔編號(hào)C10L10/04GK101918517SQ200880119578
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日
發(fā)明者格拉澤·薩爾瓦, 艾杜爾杜·羅瑟蒂, 馬斯莫·馬拉瓦斯 申請(qǐng)人:伊蒂股份有限公司