CN100493680C

CN100493680C - 循环流化床锅炉高效脱硫技术

Info

Publication number: CN100493680C
Application number: CNB2007100571652A
Authority: CN
Inventors: 杨久俊; 孟昭贤; 张茂亮; 张磊
Original assignee: Tianjin Urban Construction College
Current assignee: Tianjin Urban Construction College
Priority date: 2007-04-18
Filing date: 2007-04-18
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2027-04-18
Also published as: CN101091867A

Abstract

本发明公开了一种循环流化床锅炉高效脱硫技术，本发明涉及的脱硫剂由以下重量百分比的组分组成：生石灰70～95%、萤石1～10%、锌渣1～10%、硅锰铁渣1～10%、钛渣1～10%，在使用该脱硫剂时保持脱硫剂含钙量与燃煤含硫量的钙硫比为2.5～10.5∶1。

Description

循环流化床锅炉高效脱硫技术

技术领域

本发明涉及一种循环流化床锅炉高效脱硫技术，属环境工程领域。本发明中涉及的粉煤灰制备低热水泥的技术已经提出分案申请。

背景技术

二氧化硫是环保的一个重要指标，其每年的环境容量是1200万吨，而我国在2005年排放了2500万吨，是世界第一。大气污染90％来自工业，工业中污染的70％来自火电。中国的能源结构85％都是燃煤结构，而火电每年投资增长50％以上，由此必然产生大量的二氧化硫和二氧化碳，为了减少环境污染必须实行严格的脱硫政策。同时因燃煤产生的大量煤灰、渣大部分没有得到综合利用，它们的堆存不仅占用耕地，而且由于扬尘和有害元素浸出对周围生态环境造成严重危害，直接影响人民的生活和健康以及农业发展。因此火电企业的高效脱硫及脱硫后粉煤灰的综合利用势在必行。

德国鲁奇公司在上世纪70年代开发了循环流化床脱硫技术。该技术是通过在循环流化床中加入脱硫剂石灰石以达到脱硫的目的，硫化床具有传质和传热的特性，所以在有效吸收二氧化硫的同时还能除掉HCl和HF等有害气体。由于循环流化床锅炉燃烧温度较低，氮氧化物产生量只有其它锅炉的1/3，所以循环流化床锅炉是一种较清洁的燃烧设备。但其目前实际存在的缺陷是脱硫效率较低，只能达到50％左右，达不到设计值的85％，同时由于碳酸钙的分解吸收了部分热量而降低了发电效率；另外产生的粉煤灰品质差，只能做道路回填等低附加值利用。

发明内容

本发明公开了一种循环流化床锅炉高效脱硫技术，不仅克服了目前脱硫技术中存在的前述缺点，且能提高脱硫后粉煤灰的品质。

本发明的目的是提供一种用于循环流化床锅炉的脱硫剂及其制备使用方法。

本发明脱硫剂由下列重量百分比的组分组成：生石灰70～95％、萤石1～10％、锌渣1～10％、硅锰铁渣1～10％、钛渣1～10％。

为了获得更好的脱硫效果和改性粉煤灰的品质，生石灰中的CaO含量为60～90％，萤石中CaF含量大于等于75％，锌渣中ZnO含量大于2％，硅锰铁渣中锰、铁含量大于2％，钛渣中TiO₂含量大于2％。

本发明高效脱硫剂制备时采用行业内通用的制造工艺即可实现。也可以采用以下方法制备：按所述比例取各组分后混合，粉碎至粒度为0.08～2.5mm制成高效脱硫剂。

在使用本发明脱硫剂时，可以将脱硫剂以皮带输送到混合釜中，按钙硫比2.5～10.5：1的比例与原煤混合，再喂入循环流化床锅炉内实现洁净燃烧；也可以将脱硫剂按钙硫比2.5～10.5：1的比例与燃煤分别喷入循环流化床锅炉内实现洁净燃烧。

本发明中生石灰是脱硫的主要原料，它不仅可与二氧化硫反应生成石膏起到脱硫的作用还可与煤灰中二氧化硅反应形成硅酸二钙，达到改善产生的粉煤灰的矿物组成以提高粉煤灰活性的目的。

本发明脱硫剂能改善炉膛内燃煤不充分的状况，可提高炉内固结脱硫的效率，脱硫效率可达90％以上；且在燃烧过程中，本脱硫剂与煤灰组分发生化合反应释放出大量的热量，使得燃烧更彻底，达到了降耗、节煤、提高粉煤灰质量的综合效果。使用本发明脱硫剂后产生的粉煤灰，由于其组成较普通粉煤灰的组成多了石膏、硅酸二钙等水硬性矿物，申请人称之为改性粉煤灰。

本发明的优点和特点：

1、本发明实现了利用工业废渣、炉内高效脱硫、节能降耗等多项效益。

2、本发明脱硫剂能提高脱硫效率。

3、能改善脱硫后粉煤灰的矿物组成，提高粉煤灰活性。这种改性粉煤灰能与水泥熟料、激发剂等一起粉磨制造32.5～42.5粉煤灰低热水泥，实现循环流化床高效脱硫与粉煤灰资源的高效再生利用。

4、集高效干法脱硫、节煤、减少锅炉尾部磨损、粉煤灰资源高效利用于一体。

5、脱硫剂原料丰富、价格低廉。

6、变废为宝综合利用工业废料，且工艺简单。

7、无需对现有锅炉及系统设备作改动，只需在原系统前后加一配料站和粉磨站即可。

8、投资少，每千瓦只须投资90元左右。

具体实施方式

为了能更好地理解本发明，下面通过实施例对本发明作进一步的描述，但并不限制本发明。

实施例1：

取生石灰277.5吨、萤石9吨、工业废渣：锌渣4.5吨、硅锰铁渣4.5吨、钛渣4.5吨，混合粉碎至粒度在0.08-2.5mm(1.25-2.5mm占3.04％，0.1-1.25mm占40.03％，小于0.1mm的占56.35％)配制成高效脱硫剂。

试验例1：

以实施例1配制的高效脱硫剂，在河南蓝光环保发电有限公司13.5万千瓦流化床发电机组进行工业性试验。试验当天该电厂发电负荷为10.03万千瓦(负荷率76％)使用燃煤的硫平均含量为0.98％、灰分52.6％，未投入脱硫剂前烟气中二氧化硫含量平均值为2400mg/Nm³。以Ca/S为10.36的比例将高效脱硫剂喷入炉内(喂煤量70t/h，投入脱硫剂量为10.07t/h)，连续运行8小时，由河南省环保局检测中心对排放烟气进行连续跟踪监测，未检出烟气中的二氧化硫含量。以Ca/S为5.6的比例将高效脱硫剂喷入炉内(喂煤量70t/h，投入脱硫剂量为6.2t/h)，连续运行8小时，由河南省环保局检测中心对排放烟气进行连续跟踪监测，未检出烟气中的二氧化硫含量。以Ca/S为3.0的比例将高效脱硫剂喷入炉内(喂煤量70t/h，投入脱硫剂量为6.2t/h)，连续运行8小时，由河南省环保局检测中心对排放烟气进行连续跟踪监测，未检出烟气中的二氧化硫含量。在发电负荷为13.0万千瓦(负荷率96.3％，喂煤量105t/h，投入脱硫剂量为4.8t/h)，烟气中二氧化硫浓度为127mg/Nm³。

实施例2：

取生石灰90吨、萤石4吨、工业废渣：锌渣2吨、硅锰铁渣2吨、钛渣2吨混合粉碎至粒度在0.08-2.5mm(1.25-2.5mm占5.26％，0.1-1.25mm占50.44％，小于0.1mm的占44.30％)配制成高效脱硫剂。

试验例2：

以实施例2配制的高效脱硫剂，在河南蓝光环保发电有限公司13.5万千瓦流化床发电机组进行工业比对性试验，试验当天该电厂发电负荷为11.05万千瓦(负荷率81.9％)使用燃煤的硫平均含量为1.01％、灰分53.5％，未投入脱硫剂前烟气中二氧化硫含量平均值为2530mg/Nm³。以Ca/S为5.0的比例将高效脱硫剂喷入炉内(喂煤量78t/h，投入脱硫剂量为7.6t/h)，连续运行8小时，由河南省环保局检测中心对排放烟气进行连续跟踪监测，检出烟气中的二氧化硫含量45mg/Nm³。

Claims

1、一种用于循环流化床锅炉的脱硫剂，其特征在于由以下重量百分比的组分组成：生石灰70～95％、萤石1～10％、锌渣1～10％、硅锰铁渣1～10％、钛渣1～10％。

2、按照权利要求1所述的用于循环流化床锅炉的脱硫剂，其特征在于生石灰中CaO含量为60～90％，萤石中CaF含量大于等于75％，锌渣中ZnO含量大于2％，硅锰铁渣中锰和铁含量均大于2％，钛渣中TiO₂含量大于2％。

3、按照权利要求1所述的用于循环流化床锅炉的脱硫剂的制备方法，其特征在于按所述比例取各组分，混合并粉碎至粒度为0.08～2.5mm。

4、按照权利要求1所述的用于循环流化床锅炉的脱硫剂的使用方法，其特征在于使用时保持脱硫剂含钙量与燃煤含硫量的钙硫比为2.5～10.5：1。