[发明专利]一种燃煤脱硫工艺

说明书

技术领域

本发明属于煤炭洁净应用领域，具体设计一种燃煤脱硫工艺。

背景技术

煤是我国最主要的能源，我国煤的含硫量一般在0.38%～5.32%，平均为1.72%，并且高硫煤约占煤炭储量的33.33%，占生产原煤的16.67%，而且随着煤层开采深度的增加，我国主要矿区煤的含硫量都有增加的趋势。而煤炭作为一次能源直接燃烧时，其中煤中的硫有90%转化为SO₂排入大气，给环境造成很大的压力，目前燃煤的SO₂脱硫工艺主要有湿法脱硫工艺和干法脱硫工艺，湿法工艺最常用的是石灰石-石膏湿法脱硫工艺，该方法是将从电除尘器出来的烟气通过增压泵送入吸收塔，在吸收塔中，循环的石灰石稀浆对烟气进行洗涤，实现SO₂与碳酸钙反应，达到脱硫效果；但是该方法设备的投资比较大，使用过程中所需要的水耗、电耗较高，设备的维护成本比较高。而干法工艺则采用炉内喷石灰石尾部增湿的脱硫工艺，该方法的脱硫率可到达80%～90%，但是该方法的脱硫副产物是以不稳定状态存在的亚硫酸钙为主的脱硫灰，副产物的综合利用受到影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种燃煤脱硫工艺，该方法操作更简单，效果更好。

本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种燃煤脱硫工艺包括以下步骤，将燃煤粉碎至粒径≤30mm，输送至循环流化床锅炉燃烧室；将占燃煤总量2%～10%的固硫剂输送至循环流化床锅炉燃烧室；所述燃煤和所述固硫剂在循环流化床锅炉内燃烧后，烟气经过旋风分离器进行分离，固体粒子被分离出来回流至燃烧室，烟气经过空气预热器和电除尘器装置后排入大气；固硫渣从燃烧室底部的排渣口排出。

优选的，所述燃烧室的温度为850℃～950℃。

优选的，所述固硫剂由如下重量份数的原料制成：氧化钙50～75份、锌渣10～26份、铜渣2～5份、活化剂4～8份、稳定剂1～5份和激发剂1～3份。

优选的，所述固硫剂的制备方法如下：将氧化钙、锌渣、铜渣、活化剂、稳定剂和激发剂加入球磨机混合，球磨成的0.1～5mm的粉末，静置6～10h，即得所述固硫剂。

优选的，所述的锌渣中CaO≥10wt%。

优选的，所述的铜渣中Fe₂O₃≥20wt%。

优选的，所述的活化剂为石膏和/或氟化钙。

优选的，所述的稳定剂为SiO₂和/或Al₂O₃。

优选的，所述的激发剂为硫铝酸钙。

本发明的有益效果是：

（1）该燃煤脱硫工艺操作简单，使用成本低。该方法只需要直接将固硫剂通过给料口输送入循环流化床锅炉中，在锅炉的燃烧过程中，可将SO₂除去，不需要在除尘阶段再增加SO₂的除尘装置，操作简单，设备的成本低，设备维护成本低。

（2）降低锅炉煤耗。在燃煤的燃烧过程中产生的SO₂与CaO的反应属于放热反应，提高了以辐射传热为主的炉内热交换效率，在给煤量不变的同等情况下，流化床锅炉内的蒸发量明显增加，也给流化床锅炉补给的部分热量。因此，流化床锅炉内添加固硫剂之后，锅炉内的综合热效率得到提高，锅炉的平均煤耗降低5%左右。

（3）高效脱硫。固硫剂和燃煤进入流化床锅炉后，在燃煤的流化燃烧过程中，固硫剂中的CaO迅速与煤燃烧过程中产生的SO₂发生反应，最终生成稳定的CaO·3Al₂O₃·CaSO₄熟料。另外，此反应为放热反应，可以强化燃烧，从而进一步降低残碳和CO的排放量，该燃煤脱硫工艺的固硫率≥97%，脱硫后SO₂排放量≤30mg/m³，基本实现零排放。

在流化床锅炉内的主要固硫矿相反应为：

。

附图说明

图1为本发明循环流化床锅炉的装置图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。