CN101219866A - 煤粉炉一步脱硫及其改性煤灰渣生产低热水泥的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于煤粉炉的一步脱硫剂及其应用方法，以及利用其后产生的粉煤灰、渣生产低热水泥的方法。本发明脱硫剂的制备方法是将质量比组成为生石灰70～95％、萤石1～10％，锌渣1～10％、硅锰铁渣1～10％、钛渣1～10％混合并混磨至0.045mm筛余小于10％，所取各组分含量如按说明书中公开的标准则能获得更好的效果；以本发明改性粉煤灰制备低热水泥的方法是先按质量取CaO等组分磨成细粉，制得碱性激发剂，再按质量取改性粉煤灰渣42～82％，水泥熟料15～50％，碱性激发剂1～8％，石膏1～2％，矿渣1～5％，粉磨，按常法制备水泥即得。

Description

煤粉炉一步脱硫及其改性煤灰渣生产低热水泥的方法
技术领域
本发明涉及一种适用于煤粉炉的一步脱硫及以其改性煤灰渣生产低热水泥的方法，属环境工程领域。
背景技术
我国的能源结构中燃煤能源占85％，电力结构中火电占80％。火电的迅速发展，不但产生了大量二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳，而且排放了大量粉煤灰、渣。大量排放的二氧化硫、堆存的粉煤灰，对生态环境造成严重危害，直接影响人民的生活和健康以及经济发展。因此火电企业的高效脱硫及脱硫后粉煤灰的综合利用势在必行。
控制电厂二氧化硫排放可采取多种方式，主要包括：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后烟气脱硫。
燃烧前脱硫技术中物理洗选煤技术已成熟，应用最广泛、最经济，但只能脱无机硫；生物、化学法脱硫不仅能脱无机硫，也能脱除有机硫，但生产成本昂贵，距工业应用尚有较大距离；煤的气化和液化还有待于进一步研究完善；这些都使燃烧前脱硫在我国大规模工业应用受到限制。
燃烧中脱硫通常采用在炉膛上部区域喷入石灰石脱硫的方法，具有投资和运行费用低，便于改造等优点，适合我国国情。但是炉内喷钙存在的问题是，脱硫剂在炉膛上部喷入，脱硫反应时间短，脱硫效率低，仅为30％～40％左右，过低的脱硫效率限制了该技术的应用，也同样存在粉煤灰、渣品质低，无法制备高附加值粉煤灰产品，无法使电厂实现盈利性脱硫。
到目前为止，燃烧后烟气脱硫技术被认为是最为有效的治理措施。但烟气实现脱硫的最大困难是，燃料燃烧后烟气中所含SO2浓度极低(仅占0.2％-0.4％)，为此烟气脱硫投资大、设备多，运行管理费用也大。如目前比较成熟的湿法脱硫技术，虽然脱硫效率可以达到95％以上，但其一次性投资占火电厂总建设费用的15％-20％，并且存在运行费用高(脱硫成本约为0.013元/kwh)、耗能高(脱硫耗能占总发电量的2％-5％)、对烟道设备具有腐蚀性等缺点；而半干法脱硫虽然脱硫效率能达到90％以上，虽然其脱硫投资和运行费用略低，但仍接近湿法投资和经费运行总费用的90％左右；而烟气氨法脱硫更是存在：脱硫剂(氨水)成本高、运输贮存风险高，管道腐蚀严重、设备防腐投资大，脱硫过程既要求氨过量，出现白雾现象，对厂区设备腐蚀严重，又产生气凝胶对大气产生二次污染。
发明内容
为了提高脱硫效率，克服目前电厂脱硫技术中存在的种种缺点，本发明人提出了一种高脱硫效率且能改善脱硫后粉煤灰品质并加以利用生产低热水泥的方法，实现了脱硫的同时对固体废弃物的综合利用。
本发明的目的是提供一种适用于煤粉炉的一步脱硫剂及其应用方法，以及利用其后产生的粉煤灰、渣生产低热水泥的方法。
本发明脱硫剂通过以下方法制备：
将质量百分比为生石灰70～95％、萤石1～10％，锌渣1～10％、硅锰铁渣1～10％、钛渣1～10％的组分，输送到混合釜中混合，并混磨至0.045mm筛余小于10％mm。
为了获得更好的效果，所取生石灰中的CaO含量60～90％，所取萤石中CaF含量≥85％，所取锌渣中ZnO含量≥10％，所取硅锰铁渣中MnO，Fe2O3含量≥10％，所取钛渣中TiO含量≥10％。
本发明脱硫剂的应用方法是：在煤粉炉炉膛上部950℃～1200℃烟气区域多点设置喷头，并将脱硫剂通过喷头以多点对喷方式喷入炉膛。喷头呈扇面分布，与水平线夹角5°～-15°，如图1所示。
使用本发明脱硫剂并按照上述方法应用，可在短短1～3分钟内完成脱硫反应，并能改善以往在脱硫时出现的高温下烧结、比表面积减少、降低反应速率、阻止脱硫的继续有效进行等问题；同时所产生的脱硫产物不会分解，从而实现较高的脱硫效率。
应用本发明脱硫剂后产生的粉煤灰、渣，性质上已有改变。为了与一般的粉煤灰、渣区别，在本发明中称为改性粉煤灰、渣。
以改性粉煤灰渣制备粉煤灰低热水泥通过以下方案实现：
1)按质量取CaO 80～90％，Na2CO3 1～5％，Na2SO41～5％，NaOH1～5％，Na2SiO3 1～5％，CaSO4·2H2O 1～5％，矿渣1～5％，磨成细粉，混合均匀，制得碱性激发剂。
2)按质量取改性粉煤灰渣42～82％，水泥熟料15～50％，碱性激发剂1～8％，石膏1～2％，矿渣1～5％，并将这些将原料粉磨，按常法制备水泥，即可制得32.5～42.5MPa强度等级的水泥。
该发明的优点和特点：
1.实现了利用工业废渣、炉内高效脱硫、节能降耗、粉煤灰渣资源高效再生利用多项效益。
2.避免了传统喷钙方法反应速度慢、脱硫效率低的问题，脱硫效率大大提高。
3.制备脱硫剂的原料丰富、价格低廉；应用方法简单。
4.本发明的投资运行费用低。对现有锅炉及***设备仅稍作改动即可实施。
5.改善了脱硫后粉煤灰渣的矿物组成，使其活性提高，添加水泥熟料、激发剂后可制造32.5～42.5粉煤灰水泥，实现煤粉炉高效脱硫与粉煤灰渣资源的高效再生利用。
6.盈利性脱硫。以20万千瓦机组为例，一般情况下，运行一年内综合效益即可收回全部投资，第二年即进入纯盈利期，年收益3000万元以上。
附图说明
附图1喷头设置角度。
具体实施方式
为了能更好地理解本发明，下面通过实施例对本发明作进一步的描述，但并不限制本发明。
实施例1：
脱硫剂制备
取生石灰92克，萤石2克，锌渣2克，硅锰铁渣2克，钛渣2克，其中所取生石灰中的CaO含量88％，所取萤石中CaF含量86％，所取锌渣中ZnO含量11％，所取硅锰铁渣中MnO，Fe2O3含量12％，所取钛渣中TiO含量10％，分别输送到混合釜中混合，并经混磨至0.045mm筛筛余为8％mm，即制得脱硫剂。
脱硫剂应用
在河南某电厂10万千瓦煤粉炉机组进行试烧试验，利用该厂停机检修期间，在煤粉炉上部烟气1100℃区炉体两侧面相间开口布置四对喷料口，喷料嘴为扇形，试烧时暂时利用两台空压机分别在两侧供风喷送脱硫剂。
试烧时煤粉含硫率：0.9。
投料钙硫比(Ca/S)：2.5。
试烧共进行了2小时。投料20分钟后开始检测烟气含硫量(每10分钟检测一次)；30分钟后开始取灰、渣(每30分钟取料一次，每次取灰5Kg、渣2Kg)。
烟气检测结果为：烟气SO2浓度均≤50mg/M3，脱硫率≥95％；
实施例2
取生石灰95克，萤石1克，锌渣1克，硅锰铁渣1克，钛渣1克，其中所取生石灰中的CaO含量60％，所取萤石中CaF含量85％，所取锌渣中ZnO含量10％，所取硅锰铁渣中MnO，Fe2O3含量10％，所取钛渣中TiO含量10％，分别输送到混合釜中混合，并经混磨至0.045mm筛筛余为8％mm，得脱硫剂。
实施例3
取生石灰70克，萤石5克，锌渣5克，硅锰铁渣10克，钛渣10克，其中所取生石灰中的CaO含量90％，所取萤石中CaF含量90％，所取锌渣中ZnO含量25％，所取硅锰铁渣中MnO，Fe2O3含量15％，所取钛渣中TiO含量15％，分别输送到混合釜中混合，并经混磨至0.045mm筛筛余为8％mm，得脱硫剂。
实施例4：以实施例1中所取改性粉煤灰、渣配制水泥并检测结果。
制备碱性激发剂：
取CaO 80公斤，Na2CO3 2公斤，Na2SO4 3公斤，NaOH 5公斤，Na2SiO35公斤，CaSO4·2H2O 4公斤，矿渣1公斤，磨成细粉，混合均匀，得到碱性激发剂。
制备水泥：
①.A组水泥：取改性粉煤灰渣52公斤，水泥熟料(其28天抗压强度为53MPa)35公斤，碱性激发剂6公斤，石膏2公斤，矿渣5公斤，并混磨至0.045mm筛筛余小于10％mm后按国标规定进行水泥物理力学性能试验；
②.B组水泥：取改性粉煤灰渣60公斤，水泥熟料(其28天抗压强度为53MPa)25公斤，碱性激发剂8公斤，石膏2公斤，矿渣5公斤，混磨至0.045mm筛筛余小于10％mm后按国标规定进行水泥物理力学性能试验；
③水泥检测结果如下表：
  安定性   初凝min   终凝min   3天抗折强度MPa   28天抗折强度MPa   3天抗压强度MPa   28天抗压强度MPa
  A组   合格   75   410   3.8   7.3   17.2   44.3
  B组   合格   90   520   3.3   6.4   14.8   37.5
A组和B组分别达到国家标准规定的42.5、32.5等级水泥性能的要求。

Claims (3)

1.一种适用于煤粉炉的一步脱硫剂，其特征在于：通过以下方法制备：取质量百分比为生石灰70～95％、萤石1～10％，锌渣1～10％、硅锰铁渣1～10％、钛渣1～10％的组分，输送到混合釜中混合，并混磨至0.045mm筛余小于10％mm。
2.根据权利要求1所述的适用于煤粉炉的一步脱硫剂，其特征在于：所取生石灰中的CaO含量为60～90％，所取萤石中CaF含量≥85％，所取锌渣中ZnO含量≥10％，所取硅锰铁渣中MnO，Fe2O3含量≥10％，所取钛渣中TiO含量≥10％。
3.一种改性粉煤灰渣制备粉煤灰低热水泥的方法，其特征在于：步骤包括：
1)按质量取CaO 80～90％，Na2CO3 1～5％，Na2SO41～5％，NaOH1～5％，Na2SiO3 1～5％，CaSO4·2H2O 1～5％，矿渣1～5％，磨成细粉，混合均匀，制得碱性激发剂，
2)按质量取改性粉煤灰渣42～82％，水泥熟料15～50％，碱性激发剂1～8％，石膏1～2％，矿渣1～5％，将这些原料粉磨，按常法制备水泥。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105174771A (zh) * 2015-09-07 2015-12-23 中国建筑材料科学研究总院 低热水泥活性剂及其制备方法和应用
CN105176618A (zh) * 2015-10-20 2015-12-23 张保森 一种洁净煤及其生产方法
CN105198250A (zh) * 2015-10-20 2015-12-30 河南理工大学 一种固硫灰渣水泥及其制备方法
CN105199809A (zh) * 2015-10-20 2015-12-30 张保森 一种燃煤用固硫剂及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105174771A (zh) * 2015-09-07 2015-12-23 中国建筑材料科学研究总院 低热水泥活性剂及其制备方法和应用
CN105176618A (zh) * 2015-10-20 2015-12-23 张保森 一种洁净煤及其生产方法
CN105198250A (zh) * 2015-10-20 2015-12-30 河南理工大学 一种固硫灰渣水泥及其制备方法
CN105199809A (zh) * 2015-10-20 2015-12-30 张保森 一种燃煤用固硫剂及其制备方法
CN105198250B (zh) * 2015-10-20 2017-09-29 河南理工大学 一种固硫灰渣水泥及其制备方法

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