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

1.1.1項目概述

  目前國內(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達到脫硫效果，缺點是具有運行成本高、設(shè)備腐蝕嚴重、廢水須處理等問題；干法脫硫技術(shù)的脫硫吸收是在干狀態(tài)下進行，該方法雖然相對簡單、無腐蝕和無廢水處理，但存在脫硫效率低、反應(yīng)速度慢的問題。

  根據(jù)鍋爐的燃燒特點，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，從而實現(xiàn)在爐膛內(nèi)進行脫硫；這種方法由于在運行時反應(yīng)溫度控制不好及煙氣在爐膛內(nèi)停留短的問題無法達到充分反應(yīng)，從而存在脫硫效率低的問題。

為了解決現(xiàn)有鍋爐爐內(nèi)噴鈣脫硫效率低的問題，本項目提出了一種鍋爐高溫脫硫方法及其脫硫裝置，本方法能準確控制脫硫反應(yīng)的溫度和時間，使脫硫裝置內(nèi)的煙氣溫度達到最佳值，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，達到最好的脫硫效果（脫硫率達到98.94%，實現(xiàn)二氧化硫的0排放），并且有效降低運行成本（遠低于電廠脫硫的費用）。

本項目采用的技術(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)過降溫區(qū)的對流受熱面降低溫度至740-760度，然后進到脫硫區(qū)；

b、用風(fēng)機將鍋爐尾部煙道內(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，通過控制循環(huán)抽入的低溫?zé)煔饣蚶滹L(fēng)的風(fēng)量進一步調(diào)節(jié)脫硫區(qū)內(nèi)煙氣的溫度至設(shè)計溫度范圍；

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

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)過程是在設(shè)計的溫度條件下和設(shè)計的反應(yīng)時間內(nèi)進行，脫硫后的煙氣經(jīng)鍋爐的對流受熱面排到下步處理程序中。

本項目的鍋爐脫硫裝置，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流受熱面區(qū)通過管道連通，低溫?zé)煔饣蚶滹L(fēng)輸入口通過送風(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；

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，為獨立的脫硫場或設(shè)在鍋爐內(nèi)，在爐膛與鍋爐的對流受熱面區(qū)之間；

設(shè)置在鍋爐外的脫硫裝置，可以是一組或兩組。

通過使爐膛內(nèi)產(chǎn)生的煙氣先經(jīng)過降溫對流受熱面降低溫度，再與低溫?zé)煔饣蚶滹L(fēng)混合進一步調(diào)節(jié)溫度到最佳值，通過調(diào)節(jié)低溫?zé)煔饣蚶滹L(fēng)流速來保證煙氣中的二氧化硫有足夠的時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，因此能降低運行成本。

1.1.2 市場前景

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

1，避免二次污染，不犧牲水資源；

2，不發(fā)生基建投資費用，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通道做防腐處 理）；

4，脫硫效率高，可以實現(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)獲得國家發(fā)明專利授權(quán)。

1.1.3 項目的技術(shù)優(yōu)勢

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

   本項目已經(jīng)通過中試、環(huán)保測試，相關(guān)手續(xù)齊全，并且找到可以合作伙伴進行銷售。

1.1.4 項目目標

   建立占地1萬平方米，廠房3000平米的百萬噸/年半焦燃料生產(chǎn)基地。

1.1.5 經(jīng)濟效益和社會效益分析

1.1.5.1經(jīng)濟效益

初步估計，年改造現(xiàn)有鍋爐5萬臺，年生產(chǎn)總值近50億元。

利潤：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 社會效益

從技術(shù)層面看，該項目采用的是簡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)下帶負電荷，氧化鈣通過稀土材料的電磁作用帶正電荷，二者在我們設(shè)計的脫硫場內(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)層面幾乎沒有風(fēng)險。

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

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