[发明专利]用于循环流化床锅炉脱硫脱硝的浆液

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种用于循环流化床锅炉脱硫脱硝的浆液，属于燃煤锅炉烟气脱硫脱硝技术领域。

背景技术

流化床锅炉是现有中小型热电锅炉的主要形式，常规流化床锅炉环保优势在于其设计温度在850℃～900℃，是普通石灰石最适宜固硫温度，而煤中氮大多转化成N₂O和NO排入大气。

N₂O是排在CO₂、CH₄之后的第三大温室气体，并有破坏臭氧层的作用。实际流化床锅炉运行中脱硫与提高燃烧效率存在矛盾，为实现更高的锅炉效率，流化床锅炉的实际运行温度在920℃～950℃，甚至更高，严重偏离石灰石最佳脱硫温度范围，脱硫效率难以保证，且NO_x排放量增加。另外，掺烧石灰石固硫会明显加剧磨损和影响燃烧效率，石灰石消耗量大、利用率低（20％～45％），过量的石灰石导致烟气CO排放明显增加，N₂O向NO转化。

公开号CN1593722A的发明《一种高温复合固硫剂》，以及公开号CN1896201A的发明《一种新型复合固硫剂》等采用铝钒土、钾盐、锶盐、铁渣、锰渣、锌渣、硅微粉等作为添加剂、助添加剂，但其资源不够广泛，有的过量使用会导致固硫产物产生二次污染，且常规的干法掺混很难将添加剂、助添加剂与主料掺混均匀，干法炉内喷钙工艺脱硫效率较低，且钙基吸收剂消耗量大，利用率低。

选择性非催化脱硝（SNCR）由于较窄的反应温度窗口、氨逃逸等二次污染物排放而受到限制应用。用于煤粉炉时若温度高于1100℃，氨基还原剂易被氧化生成NO_x，温度低于800℃时氨基还原剂与NO_x反应速率降低，易造成氨逃逸。由于混合不均和有限的反应温度区间SNCR技术工程应用中脱硝效率一般为30%～50%，氨逃逸量一般在5ppm～15ppm。

循环流化床锅炉内对应于800℃～950℃炉膛及烟道范围较大，喷入的氨基还原剂可以在炉膛及分离器停留较长的时间，不仅混合良好且有足够的反应时间，有利于实施选择性非催化脱硝。

发明内容

针对现有循环流化床锅炉脱硫脱硝技术存在的缺陷，本发明提供了一种用于循环流化床锅炉脱硫脱硝的浆液，在炉内喷入该浆液可解决传统流化床炉内掺烧石灰石脱硫效率低，脱硫剂利用率低问题，并实现低成本脱硝问题。

本发明所述用于循环流化床锅炉脱硫脱硝的浆液，由脱硫剂浆液和脱硝剂溶液组成，所述脱硫剂浆液的固体组分为石灰石、添加剂和助添加剂，其占脱硫剂浆液总重量的60%～70%，所述脱硫剂浆液的液体组分为水，其占脱硫剂浆液总重量的30%～40%；其中，所述固体组分中石灰石、添加剂和助添加剂以重量百分比计，配比为石灰石70%～90%，添加剂9%～25%，助添加剂1%～5%，所述添加剂为赤泥、盐泥或白泥，所述助添加剂为碳酸钾、碳酸钠或碳酸氢钠；所述脱硝剂溶液是重量百分比浓度为20%～25%氨水溶液或40%～50%尿素溶液；使用时脱硫剂浆液按照钙硫摩尔比1.5～2.5，脱硝剂溶液按照氨氮摩尔比1.0～2.0的量进行混合，经喷嘴雾化喷入流循环化床锅炉顶部区域内，与烟气中SO₂和NO_x反应生成硫酸盐和N₂ 。

上述用于循环流化床锅炉脱硫脱硝的浆液中：所述脱硫剂固体组分以重量百分比计，优选配比为石灰石78%，赤泥20%，碳酸钠2%。

上述用于循环流化床锅炉脱硫脱硝的浆液中：所述脱硫剂固体组分以重量百分比计，优选配比还可以为石灰石78%，白泥20%，碳酸钠2%。

上述用于循环流化床锅炉脱硫脱硝的浆液中：所述石灰石优选细度＜44μm，90%通过325目。

上述用于循环流化床锅炉脱硫脱硝的浆液中：所述脱硝剂溶液优选是重量百分比浓度为25%氨水溶液。

本发明具有的优点和产生的有益效果是：脱硫脱硝剂浆液配制所用的添加剂、助添加剂廉价广泛，可用以改良石灰石脱硫性能，实现固体废物综合利用。对应于流化床锅炉温度850℃～950℃的炉膛上部及烟道的空间较大，脱硫脱硝具有较充足的反应时间，将脱硫脱硝剂浆液雾化喷入，与烟气混合效果好，固硫剂和脱硝剂利用率高，可以实现炉内同时脱硫脱硝，实验测定：脱硫效率达85%～95%，脱硝效率达50%～70%。