最新工業(yè)鍋爐高溫脫硫方法及其脫硫裝置技術(shù) （ 已獲國(guó)家授權(quán)專利）

1.1.1項(xiàng)目概述

  目前國(guó)內(nèi)外已研制出多種脫硫技術(shù)和裝置用于鍋爐脫硫，其中應(yīng)用較廣泛的有濕法脫硫、干法脫硫、爐內(nèi)噴鈣法等。濕法脫硫技術(shù)是采用石灰石漿液作為石灰石粉，經(jīng)吸收、氧化和除霧等處理來(lái)達(dá)到脫硫效果，缺點(diǎn)是具有運(yùn)行成本高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、廢水須處理等問(wèn)題；干法脫硫技術(shù)的脫硫吸收是在干狀態(tài)下進(jìn)行，該方法雖然相對(duì)簡(jiǎn)單、無(wú)腐蝕和無(wú)廢水處理，但存在脫硫效率低、反應(yīng)速度慢的問(wèn)題。

  根據(jù)鍋爐的燃燒特點(diǎn)，出現(xiàn)了鍋爐爐內(nèi)噴鈣脫硫技術(shù)（僅僅限于流化床鍋爐），該方法是將固體石灰石粉直接噴入爐膛后在高溫下被煅燒成氧化鈣，吸收煙氣中的二氧化硫，從而實(shí)現(xiàn)在爐膛內(nèi)進(jìn)行脫硫；這種方法由于在運(yùn)行時(shí)反應(yīng)溫度控制不好及煙氣在爐膛內(nèi)停留短的問(wèn)題無(wú)法達(dá)到充分反應(yīng)，從而存在脫硫效率低的問(wèn)題。

為了解決現(xiàn)有鍋爐爐內(nèi)噴鈣脫硫效率低的問(wèn)題，本項(xiàng)目提出了一種鍋爐高溫脫硫方法及其脫硫裝置，本方法能準(zhǔn)確控制脫硫反應(yīng)的溫度和時(shí)間，使脫硫裝置內(nèi)的煙氣溫度達(dá)到最佳值，使石灰石粉快速分解的氧化鈣與煙氣中的二氧化硫充分反應(yīng)，本方法能提高脫硫效率，達(dá)到最好的脫硫效果（脫硫率達(dá)到98.94%，實(shí)現(xiàn)二氧化硫的0排放），并且有效降低運(yùn)行成本（遠(yuǎn)低于電廠脫硫的費(fèi)用）。

本項(xiàng)目采用的技術(shù)方案是：鍋爐高溫脫硫方法，其特征在于包括以下步驟：

a、將鍋爐爐膛產(chǎn)生的煙氣引入脫硫裝置，煙氣在脫硫裝置中先經(jīng)過(guò)降溫區(qū)的對(duì)流受熱面降低溫度至740-760度，然后進(jìn)到脫硫區(qū)；

b、用風(fēng)機(jī)將鍋爐尾部煙道內(nèi)的低溫?zé)煔饣蛲獠坷滹L(fēng)抽入到脫硫區(qū)與煙氣混合，通過(guò)控制循環(huán)抽入的低溫?zé)煔饣蚶滹L(fēng)的風(fēng)量進(jìn)一步調(diào)節(jié)脫硫區(qū)內(nèi)煙氣的溫度至設(shè)計(jì)溫度范圍；

c、根據(jù)鍋爐負(fù)荷變化情況，控制抽入的低溫?zé)煔饣蚶滹L(fēng)的風(fēng)速，實(shí)現(xiàn)煙氣在脫硫裝置內(nèi)為設(shè)計(jì)的停留時(shí)間范圍；

d、將石灰石粉送入脫硫裝置中，石灰石粉分解成氧化鈣與煙氣中二氧化硫反應(yīng)脫硫，反應(yīng)過(guò)程是在設(shè)計(jì)的溫度條件下和設(shè)計(jì)的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，脫硫后的煙氣經(jīng)鍋爐的對(duì)流受熱面排到下步處理程序中。

本項(xiàng)目的鍋爐脫硫裝置，包括鍋爐，其特征在于：鍋爐爐膛附近設(shè)有脫硫裝置，脫硫裝置內(nèi)設(shè)有對(duì)流受熱面構(gòu)成的降溫區(qū)和脫硫區(qū)，所述的脫硫區(qū)設(shè)有煙氣入口、煙氣出口，石灰石粉輸入口，低溫?zé)煔饣蚶滹L(fēng)輸入口，其中脫硫區(qū)的煙氣入口通過(guò)降溫區(qū)與鍋爐爐膛的排煙口連通，脫硫區(qū)的煙氣出口與鍋爐對(duì)流受熱面區(qū)通過(guò)管道連通，低溫?zé)煔饣蚶滹L(fēng)輸入口通過(guò)送風(fēng)管道與鍋爐尾部煙道連通或與外部冷風(fēng)管連通，送風(fēng)管道上裝有風(fēng)機(jī)；

所述鍋爐爐膛附近的脫硫裝置，可以設(shè)在與爐膛相鄰的鍋爐外面，為獨(dú)立的脫硫場(chǎng)或設(shè)在鍋爐內(nèi)，在爐膛與鍋爐的對(duì)流受熱面區(qū)之間；

設(shè)置在鍋爐外的脫硫裝置，可以是一組或兩組。

通過(guò)使?fàn)t膛內(nèi)產(chǎn)生的煙氣先經(jīng)過(guò)降溫對(duì)流受熱面降低溫度，再與低溫?zé)煔饣蚶滹L(fēng)混合進(jìn)一步調(diào)節(jié)溫度到最佳值，通過(guò)調(diào)節(jié)低溫?zé)煔饣蚶滹L(fēng)流速來(lái)保證煙氣中的二氧化硫有足夠的時(shí)間和石灰石中分解的氧化鈣充分反應(yīng)，有效提高了脫硫效率；本項(xiàng)目高溫脫硫方法不腐蝕設(shè)備、不需要處理廢水，占地面積小，因此能降低運(yùn)行成本。

1.1.2 市場(chǎng)前景

本項(xiàng)目的高溫脫硫技術(shù)與現(xiàn)有濕法脫硫的價(jià)值優(yōu)勢(shì)：

1，避免二次污染，不犧牲水資源；

2，不發(fā)生基建投資費(fèi)用，減少占地；

3，不需要更換煙囪及其他煙道（濕法脫硫最少也必須對(duì)通道做防腐處 理）；

4，脫硫效率高，可以實(shí)現(xiàn)脫硫率大于98%（濕法最高脫硫率95%）。

5，脫硫成本低。濕法脫硫電廠的成本為脫1噸二氧化硫是3500～4200元， 高溫脫硫成本僅僅是1500元以下。

本項(xiàng)目推廣應(yīng)用后，電力系統(tǒng)脫硫成本脫硫每年可以減少數(shù)千億元，工業(yè)鍋爐脫硫成本下降80%，其脫硫才真正能夠?qū)崿F(xiàn)。本項(xiàng)目中的核心技術(shù)，工業(yè)鍋爐高溫脫硫技術(shù)及其裝置已經(jīng)獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)。

1.1.3 項(xiàng)目的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

   本項(xiàng)目以此專利為基礎(chǔ)，正在進(jìn)行脫硫效率的穩(wěn)定性，脫硫的環(huán)保價(jià)值的綜合分析，以及脫硫成本的精細(xì)測(cè)驗(yàn)方面的工作。并且對(duì)電廠鍋爐的復(fù)雜系統(tǒng)應(yīng)用此項(xiàng)目研究出系列的綜合解決方案。

   本項(xiàng)目已經(jīng)通過(guò)中試、環(huán)保測(cè)試，相關(guān)手續(xù)齊全，并且找到可以合作伙伴進(jìn)行銷售。

1.1.4 項(xiàng)目目標(biāo)

   建立占地1萬(wàn)平方米，廠房3000平米的百萬(wàn)噸/年半焦燃料生產(chǎn)基地。

1.1.5 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益分析

1.1.5.1經(jīng)濟(jì)效益

初步估計(jì)，年改造現(xiàn)有鍋爐5萬(wàn)臺(tái)，年生產(chǎn)總值近50億元。

利潤(rùn)：15%X50億元=7.5億元。

利稅：50億元X7%，共3.5億元。

就業(yè)：10000人。

1.1.5.2 社會(huì)效益

從技術(shù)層面看，該項(xiàng)目采用的是簡(jiǎn)單的氧化鈣與二氧化硫的化合反應(yīng)，是利用了二氧化硫在高溫狀態(tài)下帶負(fù)電荷，氧化鈣通過(guò)稀土材料的電磁作用帶正電荷，二者在我們?cè)O(shè)計(jì)的脫硫場(chǎng)內(nèi)完成化學(xué)反應(yīng)，因此，十分適合大規(guī)模生產(chǎn)，技術(shù)層面幾乎沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)。

從市場(chǎng)情況看，該項(xiàng)目潛力巨大，而且沒(méi)有現(xiàn)有技術(shù)的水電成本，避免污染水源和浪費(fèi)水資源，取得更大的環(huán)保利益。

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