火电厂脱硫中石灰石粉的制备技术

导读:但对于还处在发展阶段中的中国来说，湿法工艺还存在投资大、运行费用高和存在二次污染隐患等问题， ... 　　当前国内实施的烟气脱硫工程中，无论是大型的电厂锅炉还是中小型的燃煤锅炉，大多数是采用湿法烟气脱硫技术，因为这项技术的脱硫率高、工艺也比较成熟可靠。

迄今为止，在所建成或建设中的国内外大型火电厂机组烟气脱硫均以石灰石石膏烟气脱硫湿法工艺(FGD)为主，其脱硫剂为石灰石粉，而石灰石粉的品质、细度及颗粒分布是影响脱硫效果关键性因素之一，因此脱硫用石灰石粉的制备对整个脱硫过程起着至关重要的作用。

... 　　迄今为止，在所建成或建设中的国内外大型火电厂机组烟气脱硫均以石灰石—石膏烟气脱硫湿法工艺(FGD)为主，其脱硫剂为石灰石粉，而石灰石粉的品质、细度及颗粒分布是影响脱硫效果关键性因素之一，因此脱硫用石灰石粉的制备对整个脱硫过程起着至关重要的作用。

　　一、石灰石粉制备工艺中影响脱硫效率的几个主要因素 　　1、石灰石品位 　　石灰石品位由CaO含量来确定，纯石灰石的CaO最高含量为56%，石灰石纯度越高，脱硫效率越好。

作为工艺设计人员在进行配料设计时，既要计算其化学成份，也要了解它的物理性能。

石灰石一级品的氧化钙含量为48%-54%;石灰石不一定要求CaO含量越高越好。

CaO>54%的石灰岩，其纯度较高而大理石化，不易粉磨，化学稳定性也强，就不适合作为脱硫剂来用。

　　2、石灰石粉的细度 　　石灰石粉颗粒的粒度越小，质量比表面积就越大。

由于石灰石的消溶反应是固—液两相反应，其反应速率与石灰石颗粒比表面积成正比，因此，较细的石灰石颗粒的消溶性能好，各种相关反应速率较高，脱硫效率及石灰石利用率较高，但石灰石的粒度愈小，破碎的能耗愈高。

通常要求的石灰石粉通过325目筛(44微米)的过筛率达到95%。

　　同时石灰石粉的粒度与石灰石的品质有关。

为保证脱硫效率和石灰石利用率达到一定水平，当石灰石中杂质含量较高时，石灰石应当磨制得更细一些。

　　二、采用立磨工艺的石灰石粉制备技术 　　采用石灰石粉作为脱硫剂的FGD工艺，石灰石粉需通过固—液两相的消溶反应，其反应速率与石灰石颗粒比表面积成正。

石灰石粉粒颗粒的粒度越小，质量比表面积就越大，石灰石颗粒的消溶性能好，各种相关反应速率较高。

但石灰石的粒度愈小，破碎的能耗愈高。

通常要求的石灰石粉通过325目筛(44微米)的过筛率达到95%。

同时石灰石粉的粒度与石灰石的品质有关。

为保证脱硫效率和石灰石利用率达到一定水平，当石灰石中杂质含量较高时，石灰石要磨制得更细一些。

采用传统的管磨技术制备石灰石粉，能耗大，产量低，工艺流程复杂，细度及颗粒级配难以控制。

随着粉磨技术的发展，采用立磨粉磨技术，由于其采用料层粉磨原理，能耗低(比管磨机的电耗低20-30%)，产品化学成分稳定、颗粒级配均齐，工艺流程简单。

　　进厂石灰石由汽车或铲车卸入料斗，石灰石采用一级破碎，石灰石经板式喂料机将石灰石块送入破碎机，进料粒度一般控制在400-500mm，出料粒度控制在15mm左右，破碎后的石灰石经输送机设备送入石灰石库内，库顶设单机收尘器除尘。

经破碎后的石灰石由库底调速皮带秤计量配料后，由皮带输送机喂入立磨进行粉磨，成品为细度250目石灰石粉。

粉磨后的石灰石粉经输送机送入成品库储存。

储库库顶设有单机收尘器除尘。

成品由设在库底的散装机，送入散装罐汽车运输出厂。

　　三、采用立磨工艺的石灰石粉制备工艺技术的主要特点 　　立磨粉磨工艺采用料层粉磨原理，碾磨压力可调、噪音低、能耗低、磨损小，对物料适应性强，工艺流程简单，系统效率高。

全系统为负压操作，粉尘污染小。

立磨粉磨工艺，其产品颗粒级配均齐，产品细度可调(产品细度可达600目以上)，同时产品的细度可以快速测定、校正。

　　该生产线工艺采用科技自行生产的设备、工艺流程通畅，投资省上马快，易于生产管理。

在选择生产工艺方案和设备选型时, 采用成熟、可靠的新工艺、新技术，做到技术先进、经济合理、切实可靠。

电气自动化控制水平做到可靠、实用。

高度重视了环境的综合治理，可以达到国家标准。

　　综上所述，采用立磨工艺的石灰石粉制备技术，其产品的细度及颗粒级配均齐、产品的细度可以快速测定、校正，能够很好满烟气脱硫所需要的合适的石灰石粉，提高脱硫效率。

其工艺流程简单，能耗比传统的管磨工艺降低20-30%，产品质量大幅提高。

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火电厂脱硫行业综述

一、脱硫技术发展情况 近年来，我国通过自主研发和引进、消化吸收、再创新，使烟气脱硫产业化取得了重大进展，火电厂烟气脱硫技术国产化能力基本可以满足十二五时期减排二氧化硫的需要。

目前，已有石灰石一石膏法、烟气循环流化床法、海水脱硫法、脱硫除尘 ... 　　一、脱硫技术发展情况 　　近年来，我国通过自主研发和引进、消化吸收、再创新，使烟气脱硫产业化取得了重大进展，火电厂烟气脱硫技术国产化能力基本可以满足“十二五”时期减排二氧化硫的需要。

　　目前，已有石灰石一石膏法、烟气循环流化床法、海水脱硫法、脱硫除尘一体化、半干法、炉内喷钙尾部烟气增湿活化法、活性焦吸附法等十多种烟气脱硫工艺技术得到应用。

在诸多脱硫工艺技术中，石灰石一石膏法烟气脱硫技术仍是当前的主流工艺技术。

　　二、脱硫行业存在的主要问题 　　1、脱硫设施建设增长过快，规模过大，导致工程质量受到影响。

多数火电厂的脱硫设施建设工期短，难以达到正常施工周期要求。

“低价标”和“关系标”是当前脱硫市场混乱的突出表现，其直接后果将影响脱硫设施建设的工程质量和可用率。

　　2、烟气在线监测仪器未能发挥应有的效能和作用，不能对火电厂大气污染物排放情况实现实时监控，对脱硫设施的监管尚未全面到位。

　　3、脱硫工艺路线单一，对脱硫副产物的处置尚未引起足够重视。

部分电厂已出现堆放和抛弃的处置方式。

大量的脱硫石膏要得到处置是十分困难的，既浪费资源、占用场地，又会产生新的二次污染。

　　三、脱硫行业发展展望 　　1、提高脱硫资源化综合利用 　　由于政策支持力度不够，行业之间合作不多，火电厂脱硫副产物石膏的利用率非常低。

因此应制订鼓励脱硫副产物综合利用的经济政策，研究制订天然石膏开采生态补偿的经济政策，鼓励建立区域性的脱硫副产物综合利用专业机构，实现脱硫副产物的集约型利用。

开展脱硫石膏等脱硫副产物工业化利用途径的研究和示范，提高利用率，减少二次污染。

　　整体脱硫系统集成和服务方案的提供将是衡量业内企业核心竞争力的重要依据和评价标准。

应加强核心技术团队的建设，提高对脱硫副产品再加工及关键接口技术等全产业链技术工艺的研发能力。

　　2、加强技术创新，开展脱硫新技术示范 　　国家有关部门应在政策、项目和资金上继续支持和组织实施烟气脱硫完善化技术示范和和引进技术再创新，重点解决工艺设计、设备成套和运行规范化等问题，提高脱硫设施工程建设质量和运行管理水平。

通过示范使脱硫工程技术达到国际先进水平，形成具有自主知识产权的工艺技术。

　　积极开展脱硫新工艺研究，在高硫煤地区开展回收单质硫新技术的工业性研究及示范。

开展氨法、活性焦法和其它资源回收型脱硫新技术的工业性研究。

积极争取利用环保专项资金、国债等资金渠道支持进行新技术示范。

扶持自有知识产权的脱硫脱硝技术，以废治废，利用白泥、电石渣为脱硫剂，应地制宜，开展脱硫新技术示范。

　　3、加强行业间的合作，发挥各自优势 　　加强行业间的合作，积极与化工、化肥、建材等行业协会合作，发挥各自优势，邀请有关专家、企业，召开各种研讨会，使脱硫副产品石膏如同火电厂粉煤灰一样，得到有效利用。

　　4、进一步加强脱硫服务运营市场 　　脱硫服务运营市场的兴起已成为必然趋势，已经拥有行业运营业绩和经验的企业将成为产业调整期的先行者。

专业运营服务商的兴起也得益于运营。

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粉煤灰脱硫技术

当前国内实施的烟气脱硫工程中，无论是大型的电厂锅炉还是中小型的燃煤锅炉，大多数是采用湿法烟气脱硫技术，因为这项技术的脱硫率高、工艺也比较成熟可靠。

但对于还处在发展阶段中的中国来说，湿法工艺还存在投资大、运行费用高和存在二次污染隐患等问题， ... 　　当前国内实施的烟气脱硫工程中，无论是大型的电厂锅炉还是中小型的燃煤锅炉，大多数是采用湿法烟气脱硫技术，因为这项技术的脱硫率高、工艺也比较成熟可靠。

但对于还处在发展阶段中的中国来说，湿法工艺还存在投资大、运行费用高和存在二次污染隐患等问题，一般企业难以承受。

尤其对于中小型燃煤锅炉，在近几年里所上的一大批简易湿法烟气脱硫设备中，由于用户或商家为了节省投资或应付差使，往往忽视了防腐蚀、烟气再加热、废水和废渣处理等环节，大大影响其使用寿命和实际运行率。

实践表明，粉煤灰脱硫技术是针对上述问题较好的技术之一。

　　一、粉煤灰脱硫原理 　　电厂粉煤灰化学成分中大部分是SiO2和少量Al2O3、Fe2o3、CaO、TiO2，钾、钠、镁、硫、磷的氧化物少许，其余是炭粒。

其中碱性氧化物CaO含量约在10%-20%左右，当灰水在酸性条件下，Ca2+离子的溶出量较高，因此粉煤灰水具有一点的脱硫能力。

目前一些水膜除尘器，由于灰水的重复利用，在除尘的同时也有一定的脱硫作用，脱硫率在15%-20%左右。

　　另外，炭粒在燃烧中由于气体的挥发和化学反应，形成表面多孔、形状复杂的焦状颗粒，比表面积约为/g。

其中大部分是玻璃球体，其余是结晶物质和未燃烬颗粒。

成为一种空心颗粒与实心颗粒、多孔颗粒与规则颗粒、有机物质和无机物质相互混合的特殊粉体。

在干法脱硫技术中，利用了这种特殊结构的良好反应活性，把粉煤灰作为脱硫剂的载体进行烟气脱硫，脱硫率可以高达90%以上。

　　二、粉煤灰脱硫技术的优点和应注意的问题 　　1、利用粉煤灰脱硫的优点 　　(1)脱硫效率高，石灰利用率也高。

　　(2)不产生废水、废渣和二次污染，尤其适用于干旱缺水地区。

　　(3)由于是干式工艺，加上脱硫产物是沉积在粉煤灰中随时被带出，因此腐蚀和结垢问题要减轻了很多。

　　(4)粉煤灰经加工被用于脱硫后，其理化性能得到了改善，具有较高的商业利用价值。

　　2、应用粉煤灰脱硫应注意的问题 　　(1)这项技术虽然免除了庞大的废水处理设施，但也要增加一系列粉煤灰加工设备，如混合、成型、养护、干燥、除尘等工序，再加上这一整套设备的运转，其投资和运行费用是不会很低的，因此需要一定的经济实力。

如果采用其他工艺，简化粉煤灰造粒成型工序，投资和运行费用会适当降低的。

　　(2)这项技术要真正得到应用，其关键是粉煤灰的最终产物要有销路，而原料粉煤灰的质量则是关键。

因此，效率较高的大、中型电厂锅炉才能满足这一要求。

粉煤灰有了销路，其销售收入再加上减免排污费、粉煤灰输送和管理费的大幅度减少等一系列经济效益，才有可能抵消部分甚至全部的运行费用，则一系列的优点就能得到体现。

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