电石渣在电厂烟气脱硫工艺中的应用

电石渣在电厂烟气脱硫工艺中的应用论文答辩日期:2006年6月8日ThedesulfurizationprocesswithcarbideslaginCFBboilerbyZhuQingqingB.E.(LanzhouUniversityofTechnology)2002AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofScienceinEnvironmentalEngineeringintheGraduateSchoolofLanzhouUniversityofTechnologySupervisorProfessorLiuZhenquanProfessorKongXiuqmMay,2006iii兰州理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在_年解密后适用本授权书。2、不保密贰(请在以上相应方框内打“J)作者签名:导师签名:*4-1k那研日期:加奔‘月矛日日期:为诺年了月于日目录摘要.。二，......……ABSTRACT...。…，...........................……，.……，..…11目录，…，.……，....……‘二，.…，.，二，................III第一章绪论.....................................................11.1大气so,污染的危害................……。二，...........……11.1.1对人体健康的危害.…，..……，.…。.，.，。，.，，，，，，，.，，.，，11.1.2对植物的危害.......……，..…，......……，..…，.…11.1.3对生态的影响.……，.，...............……，.....……21.2大气soz污染的原因。…，............……，...........……，.21.3国内外烟气脱硫技术研究和应用现状，，…，.…，......……，.…31.3.1国外烟气技术的应用情况..……，......……，......……31.3.2国内烟气技术的应用情况......……，.…。.…，.....……41.3.3国内外技术差距.，.........……，。…，..……，..…，.…41.3.4排放标准.，....……，...........……，....……，…，二41.4课题的来源…，……，.…，.……。....……，..…，...……51.5研究内容和要求，..........……，..…，................……51.5.1研究内容，，..…，..…，..……，.……，，。.…，..…，.…51.5.2要求.…，，...................……，...……，，.……，.6第2章燃煤脱硫技术，.，............……。..........……，二，二72.1燃烧前脱硫技术，。。，，，，.，。，，，，，.，，。。，，.，，，，，二，，，，，，二，，二，…72.1.1煤炭物理脱硫技术，....……，，...……，.....……，..…72.1.2煤炭化学脱硫技术...……。…，…，.。..............……72.1.3煤炭生物脱硫技术...……，二，，..…，.…，.，。....……，.82.2燃烧中脱硫技术…，...........……，.....……，......……92.2.1石灰石直接喷射法……，二，.，......……，，.......……，92.2.2炉内注入石灰并活化CaO法.。....................……，，二102.2.3炉内喷钙和CaO活化法((L工FAC)............................112.2.4型煤固硫法，......……，.，…。...……，二，..……，.…112.2.4.1工业固硫型煤.......……，，，...……，.…，...……112.2.4.2自成型型煤二，........……，，..……，二，.....……142.2.5循环流化床燃烧脱硫技术……，.....................……162.3燃烧后脱硫技术…，........……，。.……，，..........……172.3.1湿法烟气脱硫技术..……，，.。，.……，二，..……，……202.3.2半干法烟气脱硫技术.……，........................……212.3.3干法烟气脱硫技术.…，........……，..............……212.4煤转化中脱硫技术二，....................……，，.......……222.4.1煤气化技术........……，…，二，................……，…221/123232525272728343939404546494849494950505151515253535353545456585963...-...........……，‘:..-..…，……，-，....-….‘......-.....……，:，..……....-...................…….......-‘...............……....……‘.....-.‘......-.…..........-.......……，..…...-...........……，........................……，.，2.4.2煤液化技术··……，.……‘.，.....……，，，二，…2.4.3水煤浆技术二，...............……，..…。…，.…第3章山东恒通化工股份有限公司电石渣脱硫工业试验..……3.1山东恒通化工股份有限公司循环流化床(CFB)锅炉特点.…3.2SOx的生成机理···，··…，…，.....……，，.......……，3.3脱硫剂及脱硫工艺的选择.…，.........……。....……3.3.1石灰石掺烧炉内脱硫....……。…，.…，.，，....……3.3.2CFB电石渣炉内脱硫.，..……，..…，.......……，二3.4电石渣脱硫方案，.........……，…，............……3.4.1方案一:炉内掺烧.............……，........……，3.4.2方案二:脱硫塔脱硫.…，....……，..…，..…，…，.3.5方案实施..…，.....……，.…，................……3.6试验结果，.…，…，..........……，...........……，3.7影响CFB燃烧过程中脱硫的其它因素讨论，…，.…，……，3.7.1流化速度和床层高度的影响.……，.…，，...……，…3.7.2床温对脱硫率的影响二，...……，.……，二。...……3.7.3煤种含硫量的影响..…，.................……。..…3.7.4分段燃烧对脱硫率的影响.……，...............……3.8脱硫对正常锅炉燃烧的影响.，........……，....……，.3.8.1脱硫剂锻烧损失.…，............……，......……，3.8.2硫酸盐化过程热量增益.……，....……，......……3.8.3石灰石中水分引起的热损失.，.……，.……，..…，…3.8.4CO,使干烟气损失增加...……，.……，，.……，..…3.8.5其他损失或增益，，，。，.，，.，，，，，，，二，，，。，，，，，，，.，，，二，.第4章技术经济分析.…，..……，.................……4.1脱硫成本分析...……，...................……。二，二4.1.1·不脱硫时费用.，.，...……，，...……。，，..…，..…4.1.2采用生石灰脱硫费用，.……，.....……，，...……。.4.1.3采用石灰石脱硫费用..…，.…，...……，......……4.1.4采用电石渣脱硫的费用二。............……，...……4.2与其他脱硫工艺的费用比较与分析..…。...……，.……第5章全文总结..…，............................……，参考文献.......……，.，......……，，....……，..……致谢....................……，.....……。........……摘要国内外电厂脱硫成熟技术很多，但对国内电厂而言，都存在着投资大、运行成本高等问题。因此需要有一种能适合企业自身特点、投资最省、运行成本低，而脱硫效率相对较高的脱硫技术为企业来解决难题。实践证明，改用电石渣作脱硫剂，对有稳定的电石渣来源的电厂是非常适合的烟气脱硫途径，同时也是资源性环保的成功尝试。电石废渣脱硫具有良好的前景。本文探索了研制与开发高效的电石废渣脱硫工艺。希望在山东恒通化工集团自配电厂循环流化床锅炉实施后，达到预定目标。设计一套配套15#CFB锅炉脱硫系统的工艺的同时，对该锅炉进行炉内加电石渣的脱硫工业试验，得出需要达到最佳脱硫率所需的Ca/S比为2.1，脱硫效率74%以及对锅炉效率的影响。在对实验结果进行分析的基础上，提出燃用高硫煤的CFB锅炉实际应用炉内脱硫适用的Ca/S比，用于指导锅炉的运行。在文中，首先介绍了当前SOZ污染带来的种种危害，以及在不同工业区与中产生so,的主要过程和造成的恶劣影响，经过对比国内外脱除SO。的技术差距，以及吸取各种不同技术的经验，根据实际工况，有针对性地制订多种方案。其次，具体查询了各种脱硫技术的脱硫原理，脱硫过程以及运行状况。从燃烧前脱硫到燃烧中脱硫再到燃烧后脱硫技术，总结了有14种常用相关脱硫技术，并分别予以详细介绍。同时应山东恒通化工集团自配电厂的要求，也着重介绍了循环流化床锅炉的脱硫状况的利与弊。最后，因为在探讨并实施了制定方案一后，即达到环保标准，故而未在继续往下实施方案二。得出结论为确保达到国家环保要求，所需要的适当Ca/S比。针对山东恒通化工集团自配电厂的实际工况而提出的脱硫工艺，遵照原则是投资小、工艺简单、脱硫率高。效果令人满意。关键词:脱硫技术脱硫剂电石渣循环流化床锅炉声与了AbstractTherearesomanymaturetechnologyofdesulphuration.However,forsomeelecricpowerplant,itcoststhemalotofmoneytosupportandoperatethetechnique.Soitneedsanavailabletechniquewhichcostslessinvestmentandproductioncosttofitcorporationswhichhavetheirprivatecharacteristic.Anditsefficiencyofdesulphurisationisbetterthantheothertechnic.Theresultcertifysomethingthatweusecarbideslagasdesulfurizingagent.Itfitsfo