[发明专利]锅炉飞灰增钙重熔－炉内高温脱硫的方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉飞灰重熔-炉内高温脱硫的方法及其系统。

背景技术

煤燃烧过程排放的二氧化硫是我国主要的二氧化硫污染源，排放的飞灰则是固体废弃物和粉尘污染源之一。

飞灰重熔技术是将烧煤粉的液态排渣锅炉(或旋风炉)尾部除尘器灰斗中捕集下来的干燥的粉煤灰(一般含有一定的残余可燃碳和游离态CaO)，用专门的输送装置，重新送回原来的锅炉炉膛的高温区，使飞灰中的残余可燃物二次燃烧，回收其热量，实现锅炉节煤。

专利申请CN 00129744.9公开了一种液态排渣炉脱硫及大量熔灰回熔技术，即飞灰重熔技术。该系统包括大量飞灰回熔部分和脱硫部分，其中大量回熔飞灰技术部分的主要实施系统包括：立式旋风煤粉锅炉、烟气除尘系统、本炉及另炉飞灰回熔系统、石灰石独立破碎、粉磨及喷入系统。实施工艺是：在大量回熔飞灰时，要求单独设置石灰石磨制系统，将石灰石粉从燃烧室后，过热器前的区域喷入，其增钙作用全部靠飞灰重熔完成。由于大量石灰石在燃烧区后喷入，增强了尾部脱硫功能，在飞灰重熔后，在燃烧室的液态渣膜上生成硫铝酸钙的过程可同时存在。脱硫部分的主要实施系统包括：立式旋风式煤粉锅炉、烟气除尘系统、飞灰回熔系统、再循环风机系统、石灰石破碎、粉磨及供入系统。实施工艺是：煤粉给入液态排渣锅炉的燃烧室燃烧，未被捕捉的飞灰随烟气逸出锅炉后，被除尘器捕捉下来，贮存于灰仓中。飞灰通过飞灰回熔系统送回燃烧室，在气流作用下，被粘附到燃烧室壁上的熔渣膜中，飞灰中的碳参加膜态燃烧，放出热量。用烟气再循环量调节燃烧室温度，使之符合硫铝酸钙生长的条件，从而实现高温脱硫。上述两部分可独立实施，也可复合实施。脱硫反应的温度区域是1300-1350℃。

上述技术中未公开飞灰回熔系统的组成，且脱硫反应的温度区域较窄，仅限于1300-1350℃。由于飞灰中原有的CaO含量小于20％，炉内脱硫效率较低。而为增加炉内脱硫效果向锅炉燃煤中添加石灰石，常常适得其反，会引发锅炉频繁灭火和事故停炉。

上述技术缺少自动控制系统，缺少二氧化硫监测系统，无法准确适时地控制飞灰的含钙量和炉内脱硫过程，系统整体脱硫效果较差。

综上所述，到目前为止，利用飞灰重熔技术进行炉内高效脱硫尚属未解的难题。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术难题、而提出一种锅炉飞灰增钙重熔-炉内高温脱硫的方法及其采用这种方法的锅炉飞灰增钙重熔-炉内高温脱硫系统。这种用炉外增钙系统向飞灰中增钙的方法，可以大幅度地提高炉内脱硫效果，又可以避免锅炉灭火事故的发生。

本发明的一种锅炉飞灰增钙重熔-炉内高温脱硫的方法，它包括以下步骤：

(1)对锅炉排出的飞灰经过飞灰重熔系统进行收集、加压和分配；

(2)对需要增钙的飞灰分区域进行增钙处理；

(3)将增钙后的飞灰喷入炉膛内二次燃烧、重熔并参加脱硫。

上述方法中，步骤(2)具体包括以下步骤：

(2.1)将石灰石细粉或氧化钙细粉计量给料，经加压输送至高效脱硫剂混配箱；

(2.2)在高效脱硫剂混配箱内，加入硅铁类增效剂，使需要增钙的飞灰、上述钙的细粉和硅铁类增效剂进行混配形成高效脱硫剂；

(2.3)将高效脱硫剂计量给料，经加压输送至消化增效器；

(2.4)在消化增效器内，上述高效脱硫剂与加压的消化增效剂混配，然后送入喷射器。

一种采用了上述方法的锅炉飞灰增钙重熔-炉内高温脱硫系统，它包括依次连接的锅炉上煤皮带系统、制粉系统、燃烧器、锅炉、除尘器、锅炉引风机和烟囱，其特征在于，它还包括：与锅炉连接的飞灰增钙系统，与锅炉和除尘器连接的飞灰重熔系统，且飞灰重熔系统和飞灰增钙系统相连接。

上述系统中，所述飞灰增钙系统包括依次连接的石灰石细粉或氧化钙细粉储仓，计量给料机，加压输送泵，高效脱硫剂混配箱，脱硫剂计量加压泵，消化增效器和喷射器；所述消化增效器旁路连接消化增效剂配料仓和消化增效剂加压泵；所述喷射器连接锅炉的熔渣段。

本发明的锅炉飞灰增钙重熔-炉内高温脱硫的方法及其系统，与现有技术相比，具有以下优点：