循环流化床锅炉石灰石脱硫工艺探讨

1、循环流化床锅炉石灰石脱硫工艺探讨     摘  要：简要介公司热电厂循环流化床锅炉运行现状，针对电石渣脱硫工艺进行了试验与分析，论证了电石渣应用于流化床锅炉脱硫的可行性。关键词：循环流化床锅炉；脱硫；电石渣    山东恒通化工股份有限公司是集化肥、化工、热电联产于一体的大型化企业集团，目前化工厂产生的乙炔的副产品电石废渣每天可达近1 000t。电石渣的主要成分是Ca(OH)2，易溶于水。电石废渣长期露天堆放会污染土壤和浅层地下水，使土壤盐渍化和盐碱化。    热电厂现有240t/h循环

2、流化床锅炉五台，型号为YG-240/9.8 -M1，并配有石灰石脱硫系统一套。石灰石经振磨机磨成粒度适当的石灰石粉，然后经刮板输送机、圆盘给料机输送至给煤皮带和燃料煤混和后，炉内实现脱硫。目前锅炉采用本地烟煤和白煤末掺烧，含硫量较高，达2%，SO2排放浓度远远高于国家排放标准。若用石灰石脱硫，根据计算，每年需要石灰石约1520万t，成本很高。    一、循环流化床锅炉特点、脱硫机理及脱硫影响因素    循环流化床锅炉具备许多独特的优点，主要有(1)燃料适应性广；(2)燃烧效率高；(3)易于实现高效脱硫；(4)氮氧化物排放低。由于使用低

3、温燃烧和分段燃烧，氮氧化物生成量少。    煤燃烧过程中，燃煤中的硫可分为有机硫和黄铁矿硫两大部分，硫分在加热时析出，如果环境中的氧浓度较高，则大部分被氧化为SO2而很少部分残存于炉渣中。循环流化床锅炉的燃烧脱硫过程是将脱硫剂（石灰石、白云石或消石灰）送入炉内，脱硫剂进入炉内首先锻烧生成氧化钙，氧化钙再与燃料燃烧生成的SO2气体反应。    影响循环流化床锅炉脱硫效率的主要因素为：(1)Ca/S摩尔比的影响。Ca/S摩尔比被认为是影响脱硫效率和SO2排放的首要因素，根据试验表明，随着Ca/S比的增加，脱硫效率在Ca/S比低于2.5时增

4、加很快，而继续增加Ca/S比或脱硫剂量时，脱硫效率增加较慢，不仅如此，继续增加脱硫剂的投入量会带来其他副作用，如增加物理热损失、影响燃烧工况等。因此，存在一个较经济的Ca/S比，对于循环流化床锅炉Ca/S比一般控制在1.52.5之间。(2)床温的影响。床温的影响主要在于改变了脱硫剂的反应速度、固体产物分布及孔隙堵塞特性，从而影响脱硫效率和脱硫剂的利用率。(3)脱硫剂粒度的影响。采用较小的脱硫剂粒径时，脱硫效果好，故一般采用02mm，平均100500m的脱硫剂粒度为宜。(4)循环倍率的影响。循环倍率越大，飞灰的再循环延长了脱硫剂在床内的停留时间，提高了脱硫剂的利用率，脱硫效率高。 &#

5、160;  二、电石渣脱硫工艺    热电厂经过论证，认为利用电石渣作为锅炉脱硫剂是可行的，决定对脱硫系统进行改造。改造后的脱硫系统，不再运用石灰石磨成粉末进行脱硫，而是利用化工厂产生的电石渣直接加入炉膛进行脱硫。具体方案是，新上一套电石渣输送系统，电石渣经料斗、给料机、输送带、卸料器输送到给煤皮带，和煤一起进入炉内实现脱硫，采用变频器来控制电石渣量。另外，在输送带上部装电子皮带秤，用来计量物料。    1利用电石渣脱硫的理论计算用量    按照给煤含硫量2%，Ca、S摩尔比2.5计算，电石渣中

6、含水、杂质比例35%（其中含水30%，杂质5%)，其余成分Ca(OH)2，按照全年总耗煤100万t量计算，需要消耗电石渣17.8万t。    2脱硫试验    为了验证脱硫效果，对四台正在运行的锅炉同时加电石渣进行脱硫试验，并选择了煤质和工况相对稳定的3天时间作为考核对象，以便于分析比较。其中11日未加电石渣，12日与13日则按照一定的比例加入了电石渣。脱硫试验的有关数据统计见表1。     3数据分析    (1)按照一定的比例加入电石渣，Ca、S摩尔比2.5左右

7、时，脱硫效率可达到90%，能够将SO2的排放浓度降到国家环保要求的400mg/m3以下。    (2)锅炉效率与风机耗电量没有明显变化。    (3)锅炉的除尘器灰量、返料器放灰量、炉渣量都有所增加，三种灰渣的增加比例约为1:1:1，其中返料器放灰量增加幅度较大。    4存在问题    (1)由于电石渣中含水量较大，需加入大量的电石渣，造成锅炉返料器放灰量增多，炉膛差压较高，床温下降，负荷调整困难。    (2)电石渣的含水量较高，黏性较大，造

8、成了锅炉给煤系统落料斗篷煤，易产生堵塞。振动筛的筛分效率下降，环锤式破碎机的出力增加。    5建议    (1)控制进厂煤的含硫量    进厂煤的含硫量要控制在1.5以下，加入的电石渣与入炉煤的比例可控制在15以下。    (2)控制电石渣的含水量    若电石渣中的水分控制在20以下，电石渣的加入量相对减少20%，电石渣与入炉煤的比例可控制15以内。    三、结论    1电石渣脱硫的方法是可行的，脱硫效果能够达到国家环保要求。    2按照每年用煤炭100万t计算，可消耗近20万t电石废渣。开发对废电石渣的综合利用，减少了环境污染，并为以废治废开辟了新的途径。&#