雙流化床解耦燃燒技術成功做到白酒丟糟高效清潔能源化

瀘州老窖6萬噸白酒糟應用工程整體圖

2017年10月，由中國科學院過程工程研究所先進能源技術課題組、瀋陽化工大學能源與化工產業技術研究院的研究人員組成的研發團隊成功做到了建於瀘州老窖的6萬噸/年白酒丟糟「雙流化床解耦燃燒技術」應用工程的首次無任何輔助燃料添加的100%白酒丟糟的連續穩定運行，直接穩定燃燒了含水高達40 %（質量）的白酒丟糟，煙氣中NOx排放濃度不超過150 mg·m-3，SO2排放不超過50mg·m-3，無需任何處理即可達到排放標準。

雙流化床解耦燃燒技術是適合高含水、含氮燃料的高效、低NOx燃燒成套技術，其基於雙流化床系統，採用反應解耦方法和再燃原理，將燃燒過程分解為燃料熱解/乾燥與半焦燃燒分別設計在兩個流化床反應器中進行，且利用燃料熱解產生的可燃氣在半焦燃燒器中巧妙形成再燃區，同時徹底解決了高含水含氮燃料在傳統燃燒設備中存在的燃燒不穩定不完全、燃燒不完全、形成黃煙排放及煙氣中NOx含量高等一系列問題。瀘州老窖6萬噸/年白酒丟糟雙流化床解耦燃燒技術應用工程也是大陸第一套成功運行的雙流化床燃料轉化技術裝備。

該技術的成功開發和產業化應用是研發團隊在一系列實驗室小試與1000噸級中試研究的基礎上，獲得國家科技項目的支持(2010BAC66B01，2012BAC03B05)，通過與瀘州老窖股份有限公司、張家港德海鍋爐有限公司、四川工程安裝有限公司、長春工程學院設計研究院等企業的產研合作，於2013年開始6萬噸/年白酒丟糟雙流化床解耦燃燒應用工程的建設，2014年建成並做到連續穩定運行，2015年示範工程順利通過項目驗收。

該應用工程的運行一直採用以20%煤炭作為床料和輔助燃料的白酒丟糟-煤混燃操作模式，利用燃燒後的煤灰補充床料損失，響應當前城市園區禁止燃用煤炭燃料的要求，研究人員進一步研究設計了無輔助燃料的100%白酒丟糟燃燒運行模式，於2017年10月在瀘州老窖的6萬噸應用裝置上直接優化，調控半焦燃燒器內不同區域的流化和燃燒狀態，成功克服了100%高水分、高含氮生物質燃料流化燃燒存在的床料難形成、容易局部高溫、揮發分難以燒淨、排放NOx高等潛在技術難題，成功做到了裝置的連續穩定運行，每天處理含水60 %（質量）的新鮮白酒丟糟210噸，生產飽和蒸汽360噸 (1.6 MPa，205℃)。經過本次優化運行，在無任何煙氣處理措施條件下，燃燒煙氣NOx達到150 mg·N-1·m-3，SO2排放不超過50 mg·m-3，且無需大量補充河砂床料，燃燒飛灰為純生物質灰，富含K和P，可以進一步加工生產優質的有機肥。

6萬噸/年解耦燃燒技術應用工程100%白酒丟糟解運行煙氣組成

本次6萬噸/年應用工程100%白酒丟糟的成功運行及直接環境排放達標，是雙流化床解耦燃燒技術產業化應用的又一次重大提升，表明該技術對於高含水高含氮燃料的明顯適應性，可廣泛應用於褐煤及眾多顆粒狀工業生物質廢物的能源化利用，是低劣燃料燃燒技術的重要創新成果，被專家鑒定為整體技術達到國際領先水平。基於本次對100%白酒丟糟的成功運行，瀘州老窖規劃將在其新建10萬噸白酒園區再建設運行20萬噸/年白酒丟糟雙流化床解耦燃燒工程。

文章來源：瀋陽化工大學