CN1412281A - 用白云石固定高硫燃煤中硫分的方法 - Google Patents

Abstract

用白云石固定高硫燃煤中硫分的方法属燃煤固硫技术，是选用达到白云石的地质品位要求的白云石，将其破碎至粒径3mm以下，在900－1000℃条件下，煅烧3－4小时，粉碎至粒径0.2mm以下，按煅烧所得物重量的4－6％与2－4％分别配足Al₂O₃与Fe₂O₃，并按燃煤中硫含重量5－6倍的用量将其均匀投放于高硫燃煤、参与该煤的燃烧过程，即可在燃烧时将所含硫分固化于煤渣之中。本方案固硫剂原料易得，制作简单，使用方便，不需要复杂的设备与工序，经济实用，固硫率高。固硫剂中所含MgO成分，还同时具有一定的助燃作用。可广泛应用于洗选脱硫效率不高的高硫煤燃烧中的固硫，也可用于型煤固硫。对链条式锅炉、循环流化床锅炉、普通工业燃煤炉窑、民用燃煤热水器等燃煤炉均可适用。

Description

用白云石固定高硫燃煤中硫分的方法

技术领域

本发明属燃煤固硫技术，主要涉及动力高硫煤的固硫技术。

背景技术

公知动力煤燃烧中以石灰石、石灰、白云石作为固硫剂，投资较少、操作方便，已多有采用，并见诸有关专利文件。但相对实际需要，其固硫率仍较低；且涉及以白云石为固硫剂的具体资料亦少见报导。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，寻求主要含有CaO和MgO成份固硫材料的制取及以其对含硫量高的燃煤进行固硫的方法。

本发明所采用的技术方案是，将主要含有CaO和MgO或兼含其它复合成份的固硫剂与待燃煤均匀混合，并参与该煤的燃烧过程。其中所述固硫剂是由采得白云石破碎至粒径3mm以下，在900-1000℃的条件下煅烧3-4小时后的所得物。这样，经煅烧后白云石分解为CaO和MgO，可以作为高硫燃煤燃烧时的固硫剂；适当粉碎及所选煅烧工艺有利充分煅烧，又可避免烧结；混入燃煤，随之燃烧，以进行固硫反应，完成固硫；由白云石获取主要含有CaO和MgO的固硫成份是较经济和简便的合理方案。因此本发明要解决的技术问题得以解决。

本发明所述采得白云石需达到白云石的地质品位要求，以使所用白云石原料在经本发明方法煅烧后的MgO含量满足本方案对燃料固硫能力的要求，保证基本固硫能力。

本发明所述煅烧白云石在混入待燃煤时还应加入相应碱性氧化物作催化剂，以提高硫与钙镁氧化物的化学反应能力。

本发明所述碱性氧化物为Al₂O₃与Fe₂O₃，其具体方法是事先检测煅烧白云石所得物中Al₂O₃与Fe₂O₃的含量，若未分别达到所得物重量的4-6％与2-4％时，应使用粒径0.2mm工业粉状Al₂O₃与Fe₂O₃，按检测所得差值相当用量配足、并以均匀混合状态加入之。这里，配足含量，可以确保催化完全；同时又适应了存留于白云石中催化成份含量的变化。

本发明所述煅烧后白云石在加入燃煤实施固硫之前，应粉碎至0.2mm以下，并按燃煤中硫含量的5-6倍均匀投放。粉粒状态保证有足够的反应接触表面积，适量使用符合固硫反应规律。

本发明方法，原料易得，制作简单，使用方便，不需要复杂的设备与工序，经济实用，固硫率高。固硫剂中所含MgO成份，还同时具有一定的助燃作用。可广泛应用于洗选脱硫效率不高的高硫煤燃烧中的固硫，也可用于型煤固硫。对链条式锅炉、循环流化床锅炉、普通工业燃煤炉窑、民用燃煤热水器等燃煤炉亦均可适用。

附图说明

图1是燃煤中硫释放速度对比曲线；

图2是燃煤中硫释放量对比曲线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

第一实施例是在实验室条件下进行的，试验步骤一为取粒径小于0.2mm的含硫1.72％的空气干燥煤样500mg，依据GB/T 214-1996，采用库仑滴定法对煤样进行高温燃烧测硫，测得其燃烧后释放硫量为1.72％，在测量过程中同时记录燃烧时间与电解电量的变化数据，并通过计算将电解电量换算成为硫的释放量，将硫的释放速度与释放量随时间变化关系绘制成图(如图1与图2中的实线)。

试验步骤二为选经进行地质品位确认其MgO相对矿石中的计算含量为21.54％的白云石，在900℃条件下煅烧4h，取其粒径小于0.2mm所得物200mg，测得其Al₂O₃含量为0.54％、Fe₂O₃含量为033％。取粒径小于0.2mm的含硫1.72％的与试验步骤一相同的空气干燥煤样450mg；取上述粒径小于0.2mm、在900℃煅烧4h所得物40mg；取经检测计算所得物中Al₂O₃与Fe₂O₃的含量差值、粒径小于0.2mm的分析纯Al₂O₃2.5mg和分析纯Fe₂O₃1.5mg，将上述物质充分搅拌均匀。依据GB/T 214-1996，采用库仑滴定法对煤样进行高温燃烧测硫，测得其燃烧后释放硫量为0.81％，经计算固硫率为 $\frac{1.72-0.81}{1.72}=52.9\%.$ 在测量过程中同时记录燃烧时间与电解电量的变化数据，并通过计算将电解电量换算成为硫的释放量，将硫的释放速度与释放量随时间变化关系绘制成图(如图1与图2中的虚线)。

从图1中可以看出，在加入固硫剂后硫的释放速度明显变慢。从图2中可以看出，在加入固硫剂后硫的释放量减小。

第二实施例仍在实验室条件下进行，选经进行地质品位确认其MgO相对矿石中的计算含量为19.49％的白云石，取粒径小于0.2mm、在950℃煅烧3.2h所得物200mg，测得其Al₂O₃含量为0.49％、Fe₂O₃含量为0.31％。取粒径小于0.2mm的含硫1.72％的空气干燥煤样450mg；取上述粒径小于0.2mm、在950℃煅烧3.2h所得物45mg；取经检测计算所得物中Al₂O₃与Fe₂O₃的含量差值、粒径小于0.2mm的工业分析醇Al₂O₃3mg和工业分析醇Fe₂O₃2mg，充分搅拌均匀。依据GB/T 214-1996，采用库仑滴定法进行煤中全硫的测定，测得其燃烧后释放硫量为0.85％，经计算固硫率为 $\frac{1.72-0.85}{1.72}=50.6\%.$

第三实施例仍在实验室条件下进行，选经进行地质品位确认其MgO相对矿石中的计算含量为20.15％的白云石，取粒径小于0.2mm、在999℃煅烧3.6h所得物200mg，测得其Al₂O₃含量为0.55％、Fe₂O₃含量为0.36％。取粒径小于0.2mm的含硫1.72％的空气干燥煤样450mg；取上述粒径小于0.2mm、在999℃煅烧3.6h所得物42mg；取经检测计算所得物中Al₂O₃与Fe₂O₃的含量差值、粒径小于0.2mm的分析纯Al₂O₃2mg和分析纯Fe₂O₃1mg，充分搅拌均匀，依据国标GB/T 214-1996，采用库仑滴定法进行煤中全硫的测定，测得其燃烧后释放硫量为0.92％，经计算固硫率为 $\frac{1.72-0.92}{1.72}=46.5\%.$

第四实施例为：采取如上所述含MgO为20.2％的白云石80吨，粉碎至粒径0.2mm以下，加入回转炉中煅烧3小时，取煅烧后的所得物14吨，测得其Al₂O₃含量为0.68％、Fe₂O₃含量为0.29％。加入经检测计算所得物中Al₂O₃与Fe₂O₃的含量差值、工业Al₂O₃0.75吨，炼钢炉烟灰Fe₂O₃粉0.5吨，充分搅拌均匀。

取含硫量为2.45％的高硫煤200吨，平均分两部分，一部分为原煤，一部分与上述固硫剂搅拌均匀备用。

选择型号为DZL14.0-125/130/70-P的运行状况良好的锅炉(20吨级)，委托西山煤电集团公司环保处监测站用MSI-150气体分析仪对试验中烟道排放SO₂量进行监测。试验首先用高硫原煤进行燃烧两天，测得烟道SO₂排放量平均值为120.69kg/h，然后用加有固硫剂的高硫煤进行燃烧两天，测得烟道SO₂排放量平均值为46.59kg/h，经计算固硫率为65.94％。

Claims (7)

1.用白云石固定高硫燃煤中硫分的方法，是将主要含有CaO和MgO或兼含其它复合成份的固硫剂与待燃煤均匀混合，并参与该煤的燃烧过程；其特征在于：所述固硫剂是由采得白云石破碎至粒径3mm以下，在900-1000℃的条件下煅烧3-4小时后的所得物。

2.如权利要求1所述用白云石固定高硫燃煤中硫分的方法，其特征在于：所述采得白云石需达到白云石的地质品位要求。

3.如权利要求1或2所述用白云石固定高硫燃煤中硫分的方法，其特征在于：所述煅烧后所得物在混入待燃煤时还应加入相应碱性氧化物作催化剂。

4.如权利要求3所述用白云石固定高硫燃煤中硫分的方法，其特征在于：所述碱性氧化物为Al₂O₃与Fe₂O₃，其具体方法是事先检测煅烧白云石所得物中Al₂O₃与Fe₂O₃的含量，若未分别达到所得物重量的4-6％与2-4％时，应使用粒径0.2mm工业粉状Al₂O₃与Fe₂O₃，按检测所得差值相当用量配足、并以均匀混合状态加入之。

5.如权利要求1或2所述用白云石固定高硫燃煤中硫分的方法，其特征在于：所述煅烧后白云石使用时应粉碎至0.2mm以下均匀投放，其使用量是按燃煤中硫相对含量的5-6倍确定。

6.如权利要求3所述用白云石固定高硫燃煤中硫分的方法，其特征在于：所述煅烧后白云石使用时应粉碎至0.2mm以下均匀投放，其使用量是按燃煤中硫相对含量的5-6倍决定。

7.如权利要求4所述用白云石固定高硫燃煤中硫分的方法，其特征在于：所述煅烧后所得物使用时应粉碎至0.2mm以下均匀投放，其使用量是按燃煤中硫相对含量的5-6倍确定。