一种供热锅炉节能减排技术

摘 要：该文研究了一种供热锅炉助燃脱硫技术，研制出高效的助燃脱硫剂，在锅炉燃煤过程中起到助燃和固硫的作用，提高锅炉的热效率和脱硫效率，减少煤炭消耗，降低锅炉能耗，降低二氧化硫排放，达到节能减排的目的。

关键词：助燃脱硫剂 助燃 脱硫效率

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（a）-0040-01

随着我国经济建设的不断发展和城市化进程的加快，城市区域不断扩大，供热面积越来越大，热电行业已成为建设领域能源消耗和环境污染的控制重点。为提高锅炉的热效率，减少二氧化硫的排放，本课题研究了一种高效的助燃脱硫剂，在锅炉燃煤过程中添加适量助燃脱硫剂，起到助燃和固硫的作用，提高锅炉的热效率和脱硫效率，减少煤炭消耗，降低二氧化硫排放，促进全省热电行业节能减排工作的深入开展。

1 助燃脱硫工艺技术研究

1.1 工艺技术路线的选择

随着国家节能减排工作的深入开展，锅炉燃煤助燃和脱硫技术也得到越来越快的发展。目前，国内外燃煤助燃方法主要是在煤中添加助燃剂[1-2]，加快煤的氧化、分解和燃烧速度，提高煤的燃烧效率，其添加方式主要有两种：一种是燃烧前添加的方式，即将煤与助燃剂提前混合均匀后送入炉膛进行燃烧助燃，这种方式工艺较为简单，但混合均匀性较差，助燃效果不理想；另一种方式是将助燃剂按设定比例喷入炉膛与煤混合燃烧，起到助燃的作用，这种方式混合均匀，易于控制，助燃效果好。

目前，国内外脱硫技术主要有两种，一是烟气脱硫技术，是在烟道处加装脱硫设备，对烟气进行脱硫的方法，如：湿法脱硫、半干法脱硫等，该技术具有脱硫反应速度快、脱硫效率高等优点，但存在着一次性投资大、装置腐蚀严重、系统运行维护费用高和极易造成二次污染等问题，该方法适合于大型火力发电厂使用；另一种是燃烧中脱硫，是在煤的燃烧过程中同时投入一定量的脱硫剂，在燃烧时脱硫剂将二氧化硫脱除，起到固硫作用，该技术具有脱硫率较高、设备简单、投入较少、运行费用低等优点，适合于热电行业使用。

综上分析，针对本课题要到达助燃和脱硫的双重目的，我们选择炉内同时喷助燃剂和脱硫剂技术，该技术具有煤种适应性广、燃烧效率高、脱硫率高、设备简单、改造方便、投入较少等优点，是适合本项目的最优工艺技术路线。

1.2 助燃脱硫技术原理和工艺路线

助燃脱硫技术原理：根据助燃固硫的原理，利用石灰石和工业废渣为主要脱硫剂，通过添加对煤的助燃脱硫有催化作用的矿化剂、稳定剂、催化剂等材料，在煤燃烧过程中，助燃脱硫剂加速气、固相反应，提高炉内煤的燃烧反应速度，减少机械不完全热损失，提高锅炉的热效率；加快脱硫速度，提高锅炉的脱硫效率；助燃脱硫剂的催化作用，实现了粉煤灰改性。

助燃脱硫的工艺技术路线为：将助燃脱硫剂（主要是石灰石、工业废渣，外加剂）细磨，按设定比例喷入锅炉炉膛内与煤共同燃烧，在高温条件下，助燃脱硫剂与煤迅速完成燃烧、固结脱硫和粉煤灰改性的燃烧反应过程，达到助燃、脱硫和粉煤灰改性的目的。其工艺路线图见图1。

2 助燃脱硫剂试验研究

利用热电厂现有的流化床锅炉对助燃脱硫剂配方进行了大量试验研究。助燃脱硫剂的制备和输送系统采用热电厂原有的一套破碎、粉磨、收尘、储存、输送设备。共进行23组配方试验，基本上都是以助燃剂和脱硫剂为主要原料，考虑要适应设备的性能要求和经济成本，选择的原材料基本以颗粒状为主，选择了石灰石、炉渣、碱渣，赤泥、电石泥等几种工业废渣作为主要原料。

经过工厂大样试验发现，助燃脱硫剂的脱硫率在80%～93%，粉煤灰烧失量在9.7%～13.4%，脱硫效率较高，烧失量有降低明显，烧失量降低率稳定在35%以上，对锅炉设备没有腐蚀，效果基本稳定，成本低、便于操作。

3 结语

本课题研究出一种切实可行的供热锅炉脱硫助燃技术，具有如下优点：

采用喷粉的工艺技术路线，既充分利用了原有粉磨、输送和喷粉设备，又将助燃和脱硫两种工艺有机结合在一起，节约了设备投资和运行费用，设备运行可靠，工艺效果良好。

助燃脱硫剂配比是经大量试验获得最佳优化助燃脱硫剂配方，原料以石灰石、工业废渣和助剂为主，起到较好的助燃脱硫效果，并对粉煤灰进行改性，且成本较低。经对比分析计算，使用助燃脱硫剂后，循环流化床锅炉燃煤效率提高2.2%，经在线监测，二氧化硫从原来的2660 mg/m3降至500 mg/m3以下，脱硫率达80%以上，达到国家排放标准要求。

参考文献

[1] 诸荣孙，黄绪风，李志全，等.催化助燃剂强化烧结工业试验及机理分析[J].钢铁，2002，37（9）：1-4.

[2] 傅志华，宋国良，张全.新型节能添加剂在烧结中的应用研究[J].燃料化学学报，2000，28（6）：573-5761.