摘 要:简要介绍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
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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15~20万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,存在一个较为
经济的Ca/S比,对于循环流化床锅炉Ca/S比一般控制在1.5~2.5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0~2mm,平均100~500μm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。
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,在输送带上部装有
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。
