[发明专利]一种循环流化床锅炉炉内脱硫方法

说明书

本发明公开了一种循环流化床锅炉炉内脱硫方法，属于烟气净化技术领域。以担载体和钙基吸收剂为原料制浆，脱水后且含适量水分的吸收剂物料从炉膛高处以团状加入。采用担载体与钙基吸收剂制备担载型脱硫剂，实现了微米级吸收剂颗粒附着于担载体的表面。由于担载体采用了与锅炉循环灰相当的粒径，脱硫剂颗粒容易被工业旋风分离器分离下来，增加其在炉内停留时间，显著提高钙利用率，具有节省脱硫剂的优势。含适量水分的脱硫剂物料在炉内高处以团状加入，下落过程中由于水分快速蒸发产生热爆破，实现脱水与分散的目的，省去担载型脱硫剂炉外干燥破碎环节，具有系统简单、便于实施等优点。

技术领域

本发明涉及一种燃烧设备烟气的净化方法，特别涉及一种循环流化床锅炉炉内脱硫方法，属于烟气净化技术领域。

背景技术

燃烧设备产生的大量污染物(诸如硫氧化物、氮氧化物以及粉尘等)对大气环境和人类身体健康产生巨大危害。燃煤设备的污染物脱除问题已经受到全社会的高度重视。全球燃煤量逐年增加的趋势仍表现非常明显，各个国家不断制定出更加严格的排放法规以实现排放总量的控制。对于所有燃煤企业而言，已经或必将面临更加严峻的污染物减排投入问题，其中以清洁煤燃烧为优势的循环流化床锅炉也将面临同样的局面。在以往污染物排放限制较低的情况下，循环流化床锅炉通过炉内喷入石灰石吸收剂的方式，即可方便地实现脱除HCl和SOx的目的，且在喷入吸收剂量不大的情况下，可满足当地的环保法规。但是，随着环保法规的日益严格，需要大量的吸收剂喷入到循环流化床锅炉的燃烧室内以满足环保要求。由于喷入到流化床锅炉燃烧室内的石灰石吸收剂颗粒粒径比较大(基本与循环流化床物料粒径相当)，多为100μm以上的颗粒，当与含硫气体反应后，脱硫产物(主要以CaSO₄为主)的摩尔体积较CaO大，导致颗粒表面的孔隙堵塞，影响了其内部未发生反应的钙基吸收剂进一步利用，从而导致比较低的钙利用率。因此，为实现较高的脱硫效率，必须提高其Ca/S，也就是需要加入更多的钙基吸收剂才能实现较高的脱硫效率，造成了大量的钙基吸收剂原料浪费。而如果采用粒径较细的吸收剂原料，不仅原料价格昂贵，且在循环流化床锅炉内因为难以被现有工业旋风分离器分离下来，缩短了其在炉内的停留时间，也会导致钙利用率低的问题。

担载型脱硫剂通过在大颗粒担载体表面担载微细吸收剂，实现了延长高比表面吸收剂在反应器内停留时间的目的，具有较优越的应用性能。现有技术在制备担载型脱硫剂时，常把最终吸收剂原料水分控制在小于5％范围，以利于担载型脱硫剂颗粒的气力输送稳定性。为实现该目的，需要在吸收剂制备中采用反应器外加热干燥方式，增加了吸收剂制备能耗及成本。采用在线炉内喷浆制备担载型脱硫剂时，由于较多水分进入到炉膛所带来的蒸发潜热消耗，也同样会增加系统能耗。

鉴于循环流化床锅炉大规模应用所面临的高效炉内脱硫需求，开发高效、低投资与运行维护费用的污染物控制技术是广大环境工作者的努力方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种担载型脱硫剂制备与应用方法，从而实现种高效、工艺简单的循环流化床锅炉炉内脱硫。

本发明通过以下技术方案实现：

一种循环流化床锅炉炉内脱硫方法，包括：

获得所述循环流化床锅炉内循环灰中值粒径d₅₀；

选用氧化硅和氧化铝总含量大于50％的固体材料为担载体原料，且所述担载体原料粒径D为d₅₀-(0～100)μmD≤d₅₀+(50～150)μm；

将适量担载体和钙基吸收剂原料送至制浆装置，并按照液固质量比不小于1补充水，一起进行搅拌制浆得到浆液，并使得所述浆液中钙基吸收剂的颗粒平均粒径不大于30微米，且所述担载体与所述钙基吸收剂的质量比为1:1～4:1；所述制浆装置中浆液温度不低于60℃；

将所制成的浆液进行脱水，制成含水量为20％～50％的脱硫剂，并将浆液脱水产生的液体重新送回至制浆装置作为制浆补充水利用；