铝镁系固硫剂制备及应用工艺 本发明涉及一种炉窑燃煤固硫技术。
煤炭是中国的主要能源,中小型炉窑是主要燃煤设备。这些炉窑大量燃烧散煤,在中国不少地区造成了严重的煤烟型大气污染,由于这些炉窑本身投资少,因而很难配备价格昂贵的烟气净化装置。对于这些炉窑,选用燃烧中固硫技术是明智的。无论采用何种燃烧中固硫技术,都需要性能优良、价格低廉的固硫剂。目前广泛使用的钙系固硫剂具有价格低廉之优点,但是其固硫性能还不够优良。对于低挥发分的燃煤,如用钙系固硫剂,因需较大的钙硫比(常常大于2)才能达到一定的固硫率,因而用量很大,结果导致煤炭燃烧性能变坏、灰熔点下降过大、制成的固硫型煤甚至出现接火困难的问题。针对钙系固硫剂的缺点,本发明公开了一种克服钙系固硫剂缺点的工艺:即往钙系固硫剂中添加铝和镁化合物,可以提高固硫剂的固硫率,降低钙硫比,调节燃煤的灰熔点和燃烧性能。
下面详细说明本发明的实现方式。
1.铝镁系固硫剂的制备
首先声明,对于不同的煤种、不同的炉窑种类,铝镁系固硫剂的成分将有所不同。
本发明选用氢氧化钙作为制备固硫剂的主要原料,另选用以氧化铝为主要成分的铝化合物和以氧化镁为主要成分地镁化合物为辅料;这些原料粒度都应小于100目。然后根据燃煤性质和炉窑特性,按5比1到20比1的比例(根据煤种和炉窑种类而定)将主料与辅料在球磨机中进行研磨和混合,当混合料的粒度在40~100μm时,即获得铝镁系固硫剂。
2.铝镁系固硫剂使用方法
铝镁系固硫剂可作为型煤固硫剂使用,因为该系固硫剂有较高的吸附力和反应活性,钙硫比可小于1.5,因而使用量可比钙系固硫剂少;也可按一定的钙硫比与散煤混合,直接在煤粉炉、沸腾炉、流化床锅炉中燃用;还可作为炉内喷钙技术的固硫剂,以实现固硫目的。
本发明的特点在于:
1.通过添加铝、镁化合物等助固硫剂,以提高氢氧化钙固硫剂的固硫效率,降低钙硫比。
2.通过添加铝、镁化合物,改善燃煤的灰熔点,使铝镁系固硫剂既可在850~1100℃下固硫,也可在1200℃左右固硫。
3.通过球磨工艺,以增加固硫剂的反应活性,从而进一步提高固硫剂的固硫率。
4.选用氢氧化钙和铝化物作为制备固硫剂的原料,使固硫剂处于最佳活性时的温度与燃煤时二氧化硫析出温度范围尽可能相重叠,以增加固硫剂与二氧化硫的反应几率。
本发明实用事例如下:
1.与贵阳煤(应用基硫分为4.3%)直接混合燃烧,当燃烧温度在1100℃时,固硫率达到47%以上。
2.与广西合川煤(应用基硫分为6.4%)直接混合燃烧,燃烧温度在1200左右时,固硫率比钙系固硫剂的固硫率提高25%。
3.与贵阳煤相混合,经过炉前成型制成型煤后燃烧,当燃烧温度在1100℃左右,其固硫率在55%以上。
根据本发明制备的铝镁系固硫剂可用于各种燃烧中固硫技术,具体地说:
1.适用于中小型锅炉(出力<10吨/小时)燃烧中固硫,既可以型煤形式固硫,也可以混煤形式固硫。
2.用于流化床锅炉固硫。
3.用于某些煤粉炉固硫(包括沸腾炉)。
4.作为炉内喷钙技术的固硫剂。