CN114873935A - 一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法，将石灰石原料和高硫煤装入石灰窑，经预热、暗火烧结以及冷却，得到生石灰产品。本发明在生石灰的烧结制备过程中，采用高硫煤作为燃料，并配合暗火烧结操作，能够减少烟气中氮氧化物的含量，降低石灰窑的脱硝成本，这是由于高硫煤的原料的成本较低，虽然采用高硫煤会增加烟气中硫化物的含量，会增加脱硫成本，但是高硫煤中的氮含量较低，使得烟气中氮氧化物的含量降低，能够减少脱硝的成本，而脱硫成本要远低于脱硝成本，因此，整体上会降低生石灰的烧结制备时的烟气净化成本。
Description
技术领域
本发明涉及生石灰烧结技术领域，具体涉及一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法。
背景技术
石灰是炼钢过程中必要的辅料，它的质量将直接影响所炼钢材的多少和好坏，所以在冶金企业中，石灰的质量是非常重要的。石灰窑是用来煅烧石灰石，生成生石灰(俗称白灰) 的窑。不同的窑形有不同的预热、煅烧、冷却和卸灰方式。但有几点工艺原则是相同的即：原料质量高、石灰质量好、燃料热值高，数量消耗少。石灰石粒度和煅烧时间成正比，生石灰活性度和煅烧时间，煅烧温度成反比。
烟气是石灰窑的主要排放物，可燃物在窑体中燃烧产生。由于烟气中含有大量的氮氧化物NOX以及硫化物，这些氮氧化物和硫化物如果直接排放到大气中，会污染空气，形成光化学烟雾和酸雨，危害人体健康，因此烟气在排放之前必须经过脱硫以及脱氮(即脱硝)处理。
目前烟气脱硝技术主要有两种：选择性催化还原(SCR)技术和选择性非催化还原脱硝 (SNCR)技术。选择性非催化还原(SNCR)脱硝是把含有氨基的还原剂在不使用催化剂的前提下均匀喷入锅炉温度范围为850～1050℃的区域，选择性的把烟气中的NOx还原为N2和H2O，以达到减排氮氧化物的目的。
烟气脱硫是目前技术最成熟，能大规模商业化应用的脱硫方式。烟气脱硫工艺按脱硫剂和脱硫产物是固态还是液态分为干法和湿法，若脱硫剂和脱硫产物分别是液态和固态的脱硫工艺为半干法。湿法脱硫技术采用液体吸收剂，如水或碱性溶液等洗涤除去烟气中的SO2，其特点为脱硫效率较高，设备较干法小，建设费用较低，易于操作；但排烟温度较低，易形成白烟，难以扩散，需加热处理排放。脱硫产物可以作为产品加以回收，综合利用硫资源，避免产生固体废物。已商业化或完成中试的湿法脱硫工艺包括石灰法、双碱法、氨吸收法、磷铵复肥法、稀硫酸吸收法、海水脱硫、氧化镁法等10多种。其中，又以湿式钙法占绝对统治地位，其优点是技术成熟、设备小、脱硫率高，Ca/S比低，操作简单，吸收剂价廉易得，副产物便于利用。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题及不足，提供一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法。
本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法，将石灰石原料和高硫煤装入石灰窑，经预热、暗火烧结以及冷却，得到生石灰产品。
作为本发明一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法的进一步优化：所述高硫煤是指含硫量大于等于3％的煤或它与其他煤种的混合物。
作为本发明一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法的进一步优化：所述暗火烧结过程中将火控制在料面以下1.0-1.5m。
作为本发明一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法的进一步优化：所述暗火烧结过程中，通风较好时，将火控制在料面以下1.5m。
作为本发明一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法的进一步优化：所述暗火烧结过程中，通风较差时，将火控制在料面以下1.0m。
作为本发明一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法的进一步优化：所述暗火烧结过程中，保持料面上的空气温度在100-200℃。
作为本发明一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法的进一步优化：所述石灰窑为回转窑、双膛竖窑、套筒竖窑或者梁式竖窑。
本发明具有以下有益效果：
本发明在生石灰的烧结制备过程中，采用高硫煤作为燃料，并配合暗火烧结操作，能够减少烟气中氮氧化物的含量，降低石灰窑的脱硝成本，这是由于高硫煤的原料的成本较低，虽然采用高硫煤会增加烟气中硫化物的含量，会增加脱硫成本，但是高硫煤中的氮含量较低，使得烟气中氮氧化物的含量降低，能够减少脱硝的成本，而脱硫成本要远低于脱硝成本，因此，整体上会降低生石灰的烧结制备时的烟气净化成本。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法，将石灰石原料和高硫煤装入石灰窑，经预热、暗火烧结以及冷却，得到生石灰产品。
石灰石是沉积源形成的一种岩石，属碱性岩石，主要成分是碳酸钙、钙镁碳酸盐或者碳酸钙和碳酸镁的混合物。根据不同的密度范围，成型的石灰石分为三个子类：
低密度石灰石—密度范围1760-2160Kg/m3。
中密度石灰石—密度范围2160-2560Kg/m3。
高密度石灰石—密度大于2560Kg/m3。
石灰石具有良好的加工性、磨光性和很好的胶结性能，不溶于水，易溶于饱和硫酸，能和强酸发生反应并形成相应的钙盐，同时放出CO2。石灰石在大气压力下达到900℃以上就会发生如下反应：
CaCO3>900℃＝CaO+CO2。
在石灰石煅烧过程中，原料石灰石粒度的影响是非常大的，由于CO2的分离是石灰石表面向内部慢慢进行的，所以大粒径石灰石比小粒径的煅烧要困难，需用的时间也长。通过科学试验分析，在一定温度下煅烧时间与石灰石厚度的平方成正比，80mm石块与40mm的石块相比，前者需要4倍于后者的煅烧时间。实践证明竖炉选用40-80mm粒度的石灰石，回转窑选用10-30mm粒度的石灰石效果最为理想。
石灰石含钙高的密度大，不好烧,但煅烧后的石灰灰质好，反之含钙低的石灰石密度小，好烧，但煅烧后的灰质差。石灰石含钙量及其他物质含量利用化学分析测试、磨损实验及煅烧实验等得到准确结果后，经慎重判断选择使用。优质石灰石一般CaO含量在52％以上， MgO含量在3％以内，SiO2在1％以内。
暗火烧结过程中将火控制在料面以下1.0-1.5m，具体地：
暗火烧结过程中，通风较好时，将火控制在料面以下1.5m。
暗火烧结过程中，通风较差时，将火控制在料面以下1.0m。
暗火烧结过程中，保持料面上的空气温度在100-200℃。
石灰窑可以采用回转窑、双膛竖窑、套筒竖窑或者梁式竖窑。
回转窑具有以下优点：焙烧的石灰质量在所有窑型中最好；能烧5mm以上的碎石原料，有利于矿山资源的利用；机械化程度高,控制***简单，生产操作容易；单窑产能最高,其缺点是热耗比竖窑高、设备重量大、占地多、投资高。
双膛竖窑、套筒竖窑以及弗卡斯竖窑在全世界广泛采用，这种类型竖窑具有以下优点：焙烧的石灰质量好；废热能较充分利用，热效率较高；与回转窑相比，占地面积小；排出的废气温度和粉尘含量较低,易于采取废气净化处理措施,有利于减少环境污染。
双膛窑缺点是机械设备复杂，要求操作工人素质较高。窑体正压操作，检修困难。用煤粉作燃料时，对煤质要求苛刻。套筒窑缺点是窑体结构复杂。对窑衬耐材质量和砌筑要求高，日常维护量大。梁式竖窑不足之处是国内建设的窑型少。石灰产品档次与其它引进窑相比稍有差距。
本发明在生石灰的烧结制备过程中，采用高硫煤作为燃料，并配合暗火烧结操作，能够减少烟气中氮氧化物的含量，降低石灰窑的脱硝成本，这是由于高硫煤的原料的成本较低，虽然采用高硫煤会增加烟气中硫化物的含量，会增加脱硫成本，但是高硫煤中的氮含量较低，使得烟气中氮氧化物的含量降低，能够减少脱硝的成本，而脱硫成本要远低于脱硝成本，因此，整体上会降低生石灰的烧结制备时的烟气净化成本。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (7)
1.一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法，其特征在于：将石灰石原料和高硫煤装入石灰窑，经预热、暗火烧结以及冷却，得到生石灰产品。
2.如权利要求1所述一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法，其特征在于：所述高硫煤是指含硫量大于等于3％的煤或它与其他煤种的混合物。
3.如权利要求1所述一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法，其特征在于：所述暗火烧结过程中将火控制在料面以下1.0-1.5m。
4.如权利要求3所述一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法，其特征在于：所述暗火烧结过程中，通风较好时，将火控制在料面以下1.5m。
5.如权利要求3所述一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法，其特征在于：所述暗火烧结过程中，通风较差时，将火控制在料面以下1.0m。
6.如权利要求4或5所述一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法，其特征在于：所述暗火烧结过程中，保持料面上的空气温度在100-200℃。
7.如权利要求1所述一种能降低烟气净化成本的生石灰烧结方法，其特征在于：所述石灰窑为回转窑、双膛竖窑、套筒竖窑或者梁式竖窑。
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