[发明专利]一种燃煤锅炉烟气和灰渣的综合利用方法

权利要求书

1.一种锅炉烟气及灰渣综合利用方法，其特征在于具体过程包括以下步骤：

(1)煤和灰渣玻璃化、功能化添加剂同时加入液态排渣锅炉中燃烧，生成可制岩棉纤维和功能型玻璃肥无规则网络体熔融玻璃料浆和含SO₂、NO_x、F、CO₂、富含硒锗元素的粉煤灰的烟气；

(2)将步骤(1)富含硒锗元素的粉煤灰的烟气冷却至190±5℃后送入SNO_x烟气净化方法的袋式除尘器，使99.95％以上的富含硒锗元素的粉煤灰与烟气分离，除尘后的烟气中含尘量小于5mg/Nm³；

(3)由步骤(2)得到的富含硒、锗元素的粉煤灰进入贮仓，进一步制得抗癌玻璃肥或用作制取硒锗元素的工业原料；

(4)由步骤(2)得到的含较高浓度的SO₂、NO_x烟气经换热器升温到SNOX方法规定的温度后进入装有催化剂的脱硝器装置，并同时向其中加入理论量的1-1.1倍的氨；

(5)将步骤(4)脱硝后的烟气进入装有催化剂的脱硫器，使SO₂转化成SO₃，含SO₃的烟气经步骤(4)所述换热器后进入低温空气预热器，降温至露点以下，使SO₃与水蒸汽反应生成硫酸，另外烟气中碘蒸汽与硫酸反应生成碘化物，并随同硫酸一起进入硫酸贮罐，即得到富碘硫酸，部分硫酸进一步制得硫肥；

(6)步骤(5)脱硫后的烟气先经DESONOX方法的电除酸雾器进一步除酸后再进入DESONOX脱氟器，除去氟化物的烟气排入大气，电除酸雾器分离出的酸液进入步骤(5)的硫酸贮罐。

(7)步骤(5)得到的硫酸与磷矿粉在半水或二水一半水流程的湿法磷酸装置中反应生成磷酸和磷石膏，磷酸进一步制取磷肥，磷石膏经中和、干燥处理后返回步骤(1)液态排渣锅炉用作添加剂；

(8)步骤(1)得到的部分功能化玻璃料浆直接水淬成玻璃体经干燥、研磨制得功能型玻璃肥；

(9)步骤(1)得到的部分(玻璃化或玻璃化、功能化)玻璃料浆进入岩棉装置制得岩棉纤维所构成的含胶或无胶棉胎。不能制取岩棉的玻璃料浆水淬成玻璃体返回步骤(8)制取功能型玻璃肥料。

(10)将步骤(3)制得的抗癌玻璃肥、步骤(5)制得的硫肥、步骤(7)制得的磷肥、步骤(8)制得的功能型玻璃肥、步骤(9)制得功能玻璃肥以及外购的氮肥、钾肥、硼肥混合制得抗癌保健功能型复混肥。

(11)将步骤(9)制得含胶岩棉胎在固化炉中制成保温板、装饰板或有机胶制人造木材板或制品，将无胶棉胎进一步制得增强石膏板或无机胶制人造木材板，将有机胶制得装饰板、有机或无机胶制人造木材板、增强石膏板作面板或外购金属板作外侧防水面板制稳轻体、节能：阻燃墙板或屋面板。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)所述的灰渣玻璃化、功能化添加剂包括磷石膏、蛇纹石或镁橄榄石、石灰石、石英砂或硅石，白云石或菱镁石、菱锰矿或硫镁矿、闪锌矿或硫锌矿、硫铜矿、钼精矿、铬矿石、锡矿石、镍矿石、钒矿石、富含硒的煤炭或矿石、富含锗的煤炭或矿石或相关的冶金矿渣、尾矿，它们的加入量应满足玻璃化、功能化、燃烧安全条件，而且得到的玻璃料浆同时可用作制取岩棉和功能型玻璃肥、富硒锗粉煤灰的原料，具体的技术条件如下：

(1)玻璃化条件：

A.AL₂O₃≤25％：B.Fe₂O₃≤12％；C.CaO 20～40％；

D.MgO3.5～20％：E.CaO+MgO≥35％；F.SiO₂ 35～50％；

G.1500℃粘度n≤15泊；H.n_o./n_si≤4.5，式中n_o、n_si分别为玻璃料浆中氧原子、硅原子数；I、3≤n_o/n_si+1/2n_Al+n_p≤4，式中n_Al、np分别为玻璃料浆中铝、磷原子数。

《2)功能化条件：

A． CaO ≈ F G CaO Ha G PL HF ]]>

B． MgO ≈ F G MgO Ha G PL HF ]]>

C． imOn ≥ F G imOn Ha G PL HF ]]>(imOn=SiO₂、MnO、ZnO、CuO、MoO、CoO、Cr₂O₃、SnO₂、NiO、V₂O₃)

D : G SeO 2 SG = F G SeO 2 Ha ]]>

F：G^SG_GeO=FG^Ha_GeO

式中：imOn--玻璃料浆中二氧化硅、氧化锰、氧化锌、氧化铜、三氧化钼、氧化钴、三氧化二铬、二氧化锡、氧化镍、五氧化二钒浓度(％)；

F-每吨煤供肥面积(Ha/吨煤) F = G p 2 O 5 Ha · K P 2 O 5 X 1 ]]>式中勾农田试验确定的每公顷应施磷肥(以P₂O₅计)量(Kg/Ha)；为硫循环所采用湿法磷酸装置每产出1Kg P₂O₅所排出磷石膏添加剂量(Kg/Kg)，试验确定；X¹--灰渣的玻璃化、功能化及硫循环确定添加剂磷石膏量(Kg/吨煤)；G^HF_PL--每吨煤产出理论构溶性玻璃肥量，

G PL HF ≈ F G CoO Ha CoO ]]>式中G^Ha_CoO、为农田试验确定每公顷应施枸溶性氧化钴量(Kg/Ha)，CoO--由煤灰渣及添加剂确定的玻璃料浆中氧化钴浓度(％)。

G^Ha_CaO、G^Ha_MaO、 G Se O 2 Ha ]]>、G^Ha_Geo、G^Ha_imOn--分别为农田试验确定的每公顷应施CaO、MgO、SeO₂、GeO、imOn数量(Kg/Ha)。

、G^SG_GeO--分别为每烧1吨煤及相应添加剂在粉煤灰中生成的SeO₂、GeO量(kg/吨煤或g/吨煤)。

(3)燃烧安全条件 1000 Q DW + Σ J = 1 15 X J Q DW J 1000 + Σ J = 1 15 X J + Φ G PL ≤ ϵ ]]>Q_允，(J=1、2、3、4……14、15)

X^J分别为锅炉每烧1吨煤掺入前述的添加剂的量(Kg/T煤)，Q_Dw·Q^J_DW分别为煤、J项添加剂的低位发热值(KJ/Kg)，由化验确定，G_PL,为煤和添加剂燃烧生成的玻璃料浆量(Kg/T煤)，可用下式计算： G PL = 1000 Aar ( 1 - a S ) + Σ J = 1 15 X J ( 1 - X Z J ) ]]>

式中Aar、as、X_S^J分别为煤炭收到基灰分、灰渣1600℃烧失量、J项添加剂1600℃烧失量(％)，化验确定；Φ为粉煤灰回熔率(％)，由粉煤灰中砷、镉等重金属元素氧化物不使SNOX催化剂中毒的试验确定，可由下式计算： Φ = G PL Φ G PL , ]]>

式中G_PL^Φ烧1吨煤回熔粉煤灰数量(Kg/T煤)；Q_允为锅炉一次风中煤粉、添加剂粉、回熔粉煤灰混合粉料允许的最低位发热值，由热工计算或燃烧试验确定；ε为安全系数，由试验确定。