脱硫用石灰石和石灰品质对脱硫工艺的影响_陈洪涛

1、 脱硫用石灰石和石灰品质对脱硫工艺的影响陈洪涛(华东电力试验研究院, 上海200437摘要:石灰石和石灰是常用的脱硫剂, 其品质对脱硫效率有直接影响。着重对石灰石用于石灰石石膏湿法脱硫和CFB 锅炉脱硫的原理、影响反应速率的因素以及石灰石品质对两种脱硫工艺的影响进行了分析, 并对石灰用于脱硫反应的原理及其品质对脱硫工艺的影响进行了探讨。关键词:石灰石石膏湿法烟气脱硫;CFB 锅炉; 石灰; 反应速率中图分类号:X773文献标识码:A1引言石灰石和石灰是被广泛使用的脱硫剂, 特别是石灰石, 因其矿产丰富、价格低廉、性质稳定等因素, 成为最普遍使用的脱硫剂。脱硫剂品质的好坏对脱硫效率有着直接的影响

2、。华东电力试验行了研究, 、石灰选型比较、供技术支撑。石灰石石膏湿法脱硫工艺是目前应用最为广泛的高效脱硫工艺, 而循环流化床(CFB 锅炉作为燃烧中脱硫工艺的典型代表, 在金山石化热电厂和青浦热电厂均有应用实例, 因此, 将这两种工艺作为对象, 从脱硫的原理出发, 从控制反应速率的关键步骤着手, 研究石灰石、石灰各项性能对脱硫工艺的重要性和控制范围。2石灰石石膏湿法烟气脱硫石灰石石膏湿法脱硫工艺的适用范围广,脱硫效率可达到95%以上, 工艺单塔应用最高装机容量已达1000MW , 是目前世界上技术最为成熟、应用最为广泛的脱硫工艺。特别在美国、德国和日本, 应用该工艺的机组容量约占电站脱硫装机总

3、容量的80%以上。我国重庆珞璜电厂、浙江半山和北京第一热电厂等脱硫工程, 采用的都是石灰石石膏湿法脱硫工艺。上海外高桥第二发电有限责任公司利用世界银行贷款建造了2900MW 超临界火电机组。基于上海地区SO 2排放总量平衡的考虑, 根据世界银行、国家环保总局和上海市环保局的相关文件精神, 作为机组建设配套项目的烟气脱硫(F GD 工程移至上海外高桥发电有限责任公司2300MW 燃煤机组实施石, , 设计12月31日和2006年4168h 连续运行考核试验。2. 1石灰石参与脱硫的原理湿法脱硫工艺的典型流程是将石灰石(石灰 浆液打入具有一定构造的吸收塔, 对烟气进行洗涤, 烟气中的SO 2被碱性

4、吸收剂吸收去除。净化后的烟气通过烟囱向大气排放, 脱硫产物则被抛弃或以石膏形式加以利用。石灰石作为脱硫剂时的反应原理:SO 2先溶解于石灰石浆液, 与水反应生成H 2SO 3, 浆液中的CaCO 3与H 2SO 3反应生成CaSO 3,CaSO 3进一步反应生成CaSO 31/2H 2O 和二水石膏CaSO 42H 2O 。整个过程的主要化学反应式如下:SO 2+H 2O H 2SO 3(1 CaCO 3+H 2SO 3CaSO 3+CO 2+H 2O (2 CaSO 3+1/2H 2O CaSO 31/2H 2O (3 CaSO 3+1/2O 2+2H 2O CaSO 42H 2O (4 2

5、. 2影响反应速率的关键因素从石灰石湿法脱硫工艺的原理可以看出, 固硫反应的速率主要由两步反应决定:一是SO 2溶解于石灰石浆液的速度; 二是H 2SO 3与浆液中的CaCO 3反应生成CaSO 3的速率。SO 2溶解于浆液属于化学吸收, 其产物为酸性的H 2SO 3, 因此系统p H 值越高, 系统吸收速率的增强因子越大, 反应速率越快。此外, H 2SO 3与474火力发电厂烟气脱硫与减排上海电力2006年第5期 浆液中的CaCO 3反应生成CaSO 3, 消耗浆液中的H 2SO 3也会推动吸收反应的进行。CaCO 3溶解于水生成弱酸H 2CO 3和强碱Ca (O H 2, 反应式见式(5

6、 :CaCO 3+2H 2O Ca (O H 2+H 2CO 3(5 由于同一温度下CaCO 3在水中的溶解度是一定的, 因此同一温度下, 不同石灰石溶解于水后浆液的p H 值理论上也是一样的。湿法脱硫石灰石浆液的浓度一般为15%20%。通过测定,5种不同石灰石(95%过200目 配制的15%浓度浆液的p H 值基本一致, 说明反应初期, 对SO 2溶解反应而言, 不同石灰石浆液的反应环境是一样的,SO 2溶解速度也必然一样。既然SO 2溶解速度在反应初期是一定的, 那么固硫反应的速率就取决于H 2SO 3与浆液中的CaCO 3反应生成CaSO 3的速率, 如式(2 所示。这一反应过程受到Ca

7、CO 3溶解速率、CaCO 3与H 2SO 3反应生成CaSO 3速率以及CaSO 3进一步反应生成CaSO 31/2H 2O 和CaSO 42H 2O 速率的影响。率, 在实验室可以2005来进行分析, 灰石反应速率的一套标准, 其反应速率的表示方法各不相同, 但实质与我国行业标准的规定方法是一样的, 即通过一定细度的石灰石粉浆液与标准浓度盐酸反应的速率来判断石灰石参与湿法脱硫反应能力的大小。所不同的是, 我国的行业标准并没有给出判断石灰石是否适用于湿法脱硫的依据, 而国外脱硫公司都有为设计提供依据的判断标准。例如德国某公司认为3min 内50%以上石灰石参与了酸化反应的石灰石即可用于湿法脱

8、硫; 同时为综合评价石灰石反应速率, 必要时应在3种不同的反应p H 值条件下进行测定1。此外, 我国行业标准规定的测定用石灰石粉必须95%以上通过250目, 即粒径应小于63m 。而该德国公司的测定除按其规范要求试验用石灰石粒径小于63m 外, 在实际测试中还对粒径在6390m 和粒径小于43m 的石灰石粉样进行测定, 说明石灰石粒径大小对反应速率存在影响。为掌握反应p H 值和石灰石粒径对反应速率的影响, 对3种不同的石灰石在反应p H 值分别为4. 0、4. 5、5. 0和石灰石粒径范围分别在43m以下、4363m 、6390m 进行反应速率的正交试验。正交试验结果(以1号石灰石为例 如

9、图1所示。由于实际运行过程中无法严格控制石灰石的粒径, 为比较不同石灰石的反应速率, 在p H =4. 0条件下对3种不同石灰石粉碎后的样品(80%小于63m 进行反应速率试验, 试验结果如图2所示 。图11 图23种不同石灰石在p H =410时的反应速率正交试验的结果(图1 显示, 石灰石反应速率随着反应p H 值的升高而下降; 石灰石的粒径对反应速率有显著影响, 粒径越细, 反应速率越快; 当石灰石粒径小于一定的细度(43m 之后, 即使反应p H 值控制在5. 0, 其反应速率也能够达到3min 50%以上的转化率。由图2可见,3种石灰石在p H =4. 0条件下的反应活性有所区别,

10、按照3min 达到50%以上转化率的判别标准,1号石灰石样不能用于湿法脱硫。但由图1可见, 如果采用更细的石灰石样品,1号石灰石同样可以用于湿法脱硫。综上所述, 固硫反应的速率取决于H 2SO 3与浆液中的CaCO 3反应生成CaSO 3的速率, 即石灰石的反应速率。石灰石的粒径是决定石灰石反应速率的关键参数, 通过测定不同粒径范围石灰石的反应速率, 可以确定能够用于湿法脱硫的石灰石的最大粒径, 对于工程应用中石灰石选型和验收、石灰石破碎机械的选型具有重要意义。5742006年第5期上海电力火力发电厂烟气脱硫与减排 2. 3石灰石品质对脱硫工艺的影响(1 纯度。石灰石纯度是指石灰石中CaCO

11、3的含量, 常以CaCO 3或CaO 的重量百分数来表示。天然石灰石CaO 的含量一般为45%55%。石灰石的纯度越高, 脱硫消耗的脱硫剂就越少, 相应的Ca/S 比较低, 经济性较好。在先进的脱硫工艺中, 采取循环使用脱硫剂的方法来提高脱硫剂的利用率, 这样在一定的反应停留时间后, 纯度相对较低的脱硫剂能够提高反应的完全程度, 从一定程度上降低钙硫比。(2 耐磨度。天然的块状石灰石, 需磨成一定粒径的颗粒方能使用。石灰石若硬度过大, 不易破碎, 一方面将增加石灰石破碎的能耗, 另一方面将加大破碎机械的磨损, 缩短检修周期。(3 反应速率。湿法反应中, 反应速率是固硫过程的决定性因素。而天然石

12、灰石反应速率受石灰石细度的影响最大, 因此在分析石灰石的反应速率时, 必须指明所测石灰石样品的粒径范围。(4 特殊杂质含量。影响脱硫反应的过程。的利用率; 作用。, 对石灰。在某些脱硫工艺中, 常使用添加剂来促进脱硫反应的进行。2. 4湿法脱硫反应的主要控制参数(1 石灰石细度。石灰石细度是决定反应速率的关键参数, 石灰石越细, 反应速率越快, 但投入的能耗也越多。因此, 必须根据湿法反应所需的反应速率确定所选用石灰石的合适粒径。(2 吸收塔浆液p H 值。在其他运行参数保持稳定时, 吸收塔浆液的p H 值越高越有利于SO 2的溶解吸收, 但p H 值升高会影响CaCO 3的溶解, 影响固硫反

13、应速率。湿法脱硫中, 当p H 值小于4时, 溶解于水中的SO 2容易逸出; 当p H 值在46时, 脱硫产物以溶解度较大的Ca (HSO 3 2为主, 脱硫效率高且不易结垢; 当p H 值大于7时, 脱硫产物以溶解度较小的CaSO 31/2H 2O 为主, 脱硫效率高但极易结垢。经验表明, 吸收塔浆液p H 值控制在5. 55. 7, 钙硫比保持在1. 031. 05是湿法脱硫较为理想的控制指标2。(3 浆液密度。随着脱硫反应的进行, CaSO 42H 2O 不断生成, 吸收塔浆液的密度会不断升高。当浆液密度大于一定值时, CaSO 42H 2O 已经趋于饱和。CaSO 42H 2O 的存在

14、对SO 2的溶解吸收有抑制作用, 浆液密度过高会影响脱硫效率, 运行中一般将吸收塔浆液的浓度控制在15%20%3。3循环流化床锅炉脱硫循环流化床(CFB 锅炉是燃烧中脱硫的典型工艺, 是基于循环流化床燃烧理论发展起来的清洁燃烧技术产品, 其特点是脱硫效率高, 可达90%以上; 氮氧化物排放量低, 比常规煤粉炉减少80%; 燃料适应性广, 可燃烧低挥发分的煤; 燃烧效率与煤粉炉相当; 负荷调节范围广, 调节速度快; 不需要庞大的制粉系统; 且易于实现灰渣综合利用4。正是由于这些特点,CFB 锅炉在国际上得到了广泛的应用。国内最高单机容量已达300MW , 2h 275t/h 1石灰石被研磨成具有

15、一定粒径分布的颗粒送入炉内, 在煤粉燃烧时煅烧分解, 成为CaO 和CO 2,CaO 与煤粉燃烧生成的SO 2反应, 生成CaSO 4。整个过程可用以下反应式描述:CaCO 3CaO +CO 2(6 CaO +SO 2+1/2O 2CaSO 4(7 3. 2影响反应速率的关键因素图3所示的热重试验的结果表明5, 煅烧分解的速度比固硫反应速度快得多, 而且由于煅烧分解时CO 2的析出使得SO 2难以与CaO 接触反应, 固硫反应一般在煅烧分解完成后才开始。因此, 为了保证固硫反应的顺利进行, 石灰石煅烧分解应尽可能快地完成 。图3脱硫过程中石灰石的重量变化为了定量测试石灰石的固硫能力, 我国行业

16、674火力发电厂烟气脱硫与减排上海电力2006年第5期 标准JB/T 89831999石灰石可固硫指数的测定规定了石灰石可固硫指数的测定方法:模拟石灰石煅烧分解-固硫的过程, 将一定细度的石灰石在程序升温中分解, 分解完全后通入含有一定浓度的SO 2气体, 通过监测石灰石重量的变化计算石灰石的可固硫指数。许峰林6等人对美国Nisco 以及浙江省石灰石的热分解行为和脱硫活性进行了分析评价(见表1、表2 , 结果表明, 不同石灰石的热分解温度和分解速度有所差异, 脱硫活性也不尽相同。石灰石热分解温度低, 分解速度快, 有利于石灰石在脱硫装置中热解产物与SO 2发生充分接触和反应, 脱硫效果一般也较

17、好, 如浙江建德石灰石样品(F 214 。美国Nisco 石灰石样品分解速度较慢, 热分解温度高, 脱硫效果表现较差。浙江富阳和杭州石灰石样品的热分解行为特点与脱硫效果也存在类似关联。表1石灰石的热分解温度C产地编号T b 1T d 2T e 3T 4失重/%191163-43159注:1 T b ;2 T d 为分解峰温度;3 T e 为分解结束切线温度;4 T =T b -T e , 表征石灰石分解温度。表2石灰石脱硫活性评价试验结果产地编号石灰石脱硫剂/g总硫/mol Ca/S 比值脱硫率1 1050184621115163注:1 每公斤石灰石可脱硫的克数。石灰石在燃烧过程中, 由于CO

18、 2的析出, 使生成的CaO 颗粒具有多孔的结构。这种结构能促进CaO 对SO 2的吸附, 反应生成CaSO 4。但反应生成的CaSO 4会堵塞这些小孔, 使SO 2和CaO 不能进一步接触反应。因此, 在CFB 锅炉中, 脱硫剂石灰石的利用率不可能达到100%。为提高石灰石的利用率, 一般采用加入细颗粒(粉末 石灰石作脱硫剂的方法, 因为分离和返料系统能够保证细颗粒在系统内的循环。但是过细的颗粒或容易磨损的石灰石颗粒进入炉膛后, 尚未完全反应就会以飞灰的形式逃逸, 降低石灰石的利用率, 同时对后续电除尘器造成影响。邹峥7等人研究了石灰石粒径对脱硫效率的影响, 结果显示石灰石的平均粒径越小,

19、脱硫效率也越高(见图4 。但由于试验中无法控制过细颗粒的含量, 试验中的脱硫效率并不高。图4石灰石平均粒径和脱硫效率关系曲线经验表明, 几乎所有的石灰石品种, 包括看似活性不太高的品种, 8, , 适率都十分有利。因此合适的石灰石粒径是CFB 锅炉脱硫选择石灰石的关键控制参数。3. 3石灰石品质对脱硫工艺的影响(1 纯度。和湿法脱硫一样, 石灰石的纯度越高, 脱硫消耗的脱硫剂就越少, 相应的钙硫比较低, 经济性较好。通过物料循环能够提高脱硫剂反应的完全程度, 从一定程度上降低钙硫比。(2 耐磨度。过高的石灰石硬度将增加破碎能耗, 加大破碎机械的磨损, 缩短检修周期。(3 反应活性。如果石灰石的

20、反应活性不高, 将直接影响脱硫效果。但是, 通过对煅烧过程的优化可以提高石灰石的反应活性。因此, 石灰石反应活性对脱硫效率和石灰石利用率的影响并不十分关键。(4 特殊杂质含量。石灰石中的某些杂质会影响到脱硫反应的过程。例如, 氧化铁在80200C 的低温区, 会降低脱硫反应活性, 但在8001080C 的高温区, 则对固硫反应有较强的催化作用。氧化铝的存在能大大提高脱硫剂的利用率, 而氟化物和氯化物对脱硫反应则有阻碍作用。天然石灰石中的杂质因含量较低, 对石灰石的固硫特性没有显著的影响。7742006年第5期上海电力火力发电厂烟气脱硫与减排 (5 粒径。石灰石粒径对脱硫效率的影响十分显著, 石

21、灰石的平均粒径越小, 脱硫效率也越高。但应控制过细颗粒的含量, 减少石灰石的逸出。3. 4投加石灰石脱硫对CFB 锅炉运行的影响(1 对床温和锅炉效率的影响。石灰石掺入燃煤中进入CFB 锅炉燃烧脱硫, 首先发生Ca 2CO 3的煅烧分解反应, 而后由煅烧生成的CaO 与煤粉燃烧生成的SO 2反应, 生成CaSO 4。由于煅烧分解反应是个吸热反应, 故床温会明显降低, 加入的石灰石越多, 床温下降也越快。但煅烧反应完成后,CaO 与SO 2反应生成CaSO 4的过程是个放热反应, 故床温会逐步回升。当钙硫比一定时, 石灰石颗粒越细, 就会使越多的颗粒来不及反应便被吹到炉膛中上部, 炉床沸腾层煅烧

22、的石灰石减少, 床温下降也减小。苏健民9等人按照掺入炉膛的石灰石完全发生煅烧分解反应, 计算热量损失; 按照脱硫效率计算CaO 与SO 2反应释放的热量, 炉效率的变化。以福建(量0. 85%, 发热量/表3。表3不同C a/S 时锅炉效率的变化值Ca/S 比值1. 962. 172. 633. 15/%-0. 28-0. 33-0. 40-0. 42(2 对静电除尘器的影响。石灰石掺烧脱硫, 烟气中除了燃煤灰分, 还增加了脱硫产物CaSO 4, 因此烟气含尘浓度必然增加。钙硫比越高, 加入的石灰石越多, 烟气含尘浓度也越高。钙硫比一定时, 脱硫效率越高, 物料循环倍率也越高, 生成的CaSO

23、 4越多, 烟气含尘浓度也越高。燃煤含硫率越高, 要达到一定的脱硫效率, 加入的石灰石也越多, 烟气含尘浓度也越高。烟尘进入除尘器后, 与游离离子碰撞而荷电, 形成离子电荷和粒子电荷。由于粒子电荷运动缓慢, 除尘器电晕电流主要由离子电荷产生。但当烟尘含量过高时, 粒子电荷形成的空间电荷大大增加, 降低了电晕电流, 使收尘效率大大降低。此外, 由于烟气中SO 2和SO 3的含量大大降低, 烟尘中CaO 等物质增加, 粉尘比电阻也大幅度提高10, 甚至形成高比电阻粉尘, 在收尘极形成反电晕, 恶化除尘效率。(3 对灰平衡的影响。周一工11,12定量分析了添加石灰石脱硫后, 燃烧产物的计算方法, 并

24、进行了实例计算, 计算结果表明, 加入石灰石对灰平衡计算影响极大。(4 对灰熔点的影响。资料表明12, 当钙硫比超过3. 0时, 灰熔点会下降200300C , 钙硫比小于3. 0时, 灰熔点下降一般小于100C 。若燃煤的灰熔点极低, 则需要考虑石灰石对灰熔点的影响。3. 5CFB 锅炉脱硫主要控制参数(1 粒径。细颗粒的石灰石对CFB 锅炉脱硫反应是有利的, 通常的经验认为用于CFB 锅炉的石灰石粒径应小于2mm , 平均粒径在100500m 8。但是过细颗粒会逸出锅炉, 影响石灰石利用率并对电除尘器造成影响, 因此应控制石灰石中小于0. 1mm 5%。CaO 孔隙的堵塞特。通常认为床温控

25、制在850900C 时,SO 2的排放量最小8。但是当床温为850C 时, 燃料挥发分中有机氮生成N 2O 的选择性最强, 转化率最大。综合考虑燃烧效率和CO 排放量等因素, CFB 锅炉一般将床温控制在900C 。(3 钙硫比。钙硫比的提高有利于脱硫效率的提高。研究表明, 在钙硫比小于2. 5时, 脱硫效率随钙硫比的升高而迅速增长。但继续加大钙硫比, 脱硫效率增长缓慢, 同时出现副作用, 如增加灰渣物理热损失, 增加灰渣滤出液的p H 值, 富余的CaO 使NO X 的排放量提高等。对于CFB 锅炉, 较为经济的钙硫比一般为1. 52. 58。4石灰品质对脱硫工艺的影响4. 1石灰参与脱硫反

26、应的原理石灰的主要成分为CaO , 在干法、半干法脱硫工艺中, 省略了石灰石的煅烧过程, 其余同石灰石反应过程一致。在湿法脱硫工艺中, CaO 首先进行消化, 成为Ca (O H 2, 再与H 2SO 3反应生成CaSO 3, CaSO 3进一步反应生成CaSO 31/2H 2O 和CaSO 42H 2O 。874火力发电厂烟气脱硫与减排上海电力2006年第5期2006 年第 5 期 上海电力 火力发电厂烟气脱硫与减排 ( 2 湿法脱硫应注意控制合适的石灰石细 消化反应式为 : ( 8 CaO + H2 O ( O H 2 Ca 4. 2 石灰品质对脱硫工艺的影响 ( 1 纯度 。石灰的 纯度

27、 是指 CaO 的含量 。 纯度越高的石灰越有利于钙硫比的降低 。和石灰 石一样 ,如果石灰中某种杂质含量较高 ,也会对固 硫反应产生一定的影响 。 ( 2 消化速率 。在湿法脱硫工艺中 , 石灰首 先与水反应 , 消化成消石灰 。消化反应的速率体 现了石灰的反应能力 ,消化速率越快 ,消石灰的产 生速率越高 , 越有利于与 H2 SO3 的反应 , 消石灰 的反应活性也越高 。A S TM C110 - 03生石灰 、 消石灰和石灰石的物理特性标准分析方法 中规 定了生石灰消化速率的测定方法 , 通过测定单位 质量的生石灰与一定体积水发生消化反应时的温 升 ,来测定消化反应速率 。 张大通

28、13 等人的研究表明 , 不同煅烧条件下 生产的石灰 ,其消化反应的结果有着明显的区别 , 大致分为 3 类 : 一是消化反应剧烈 ,反应瞬间发生 剧烈放热 , 通常在 20 s 内即可达到最终反应温 度 。这种石灰消化后的浆液均匀 、 粘稠 ,固体颗粒 细密 。二是消化反应开始的放热比前一类小得 多 ,而后缓慢放热 , 最后达到最终反应温度 ,一般 需 2060 s 。三是反应时放热持续 、 缓慢 ,到达最 终反应温度的时间较长 ,甚至不发生消化反应 ,这 类石灰石不宜作为湿法或半干法的脱硫剂。 ( 3 粒径 。从湿法脱硫和 CFB 锅炉脱硫的 研究可以看出 ,石灰石的粒径对脱硫效率的影响

29、很大 ,这同样适用于石灰 ,越细的石灰其消化速率 也必然越快 ,在 CFB 锅炉中固硫反应的速率也越 快 ,但过细的石灰同样会逸出锅炉 ,因此也应同样 控制过细颗粒的含量 。 ( 4 微孔结构 。天然石灰石在煅烧时受到热 应力和分解反应产生的 CO2 气体压力的作用 , 形 成多孔结构 。煅烧过程的好坏决定了多孔结构的 形式 ,影响脱硫效率 。 度 ,并将吸收塔浆液 p H 值控制在 5. 5 5. 7 , 吸 收塔浆液浓度控制在 15 %20 % 。 ( 3 合适的石灰石粒径是 CFB 锅炉脱硫选 择石灰石的关键控制参数 。石灰石的平均粒径越 小 ,脱硫效率也越高 。但应控制过细颗粒的含量

30、, 减少石灰石的逸出 。 ( 4 CFB 锅炉脱硫应注意控制石灰石粒径小 于 2 mm ,平均粒径在 100500 m ,小于 0. 1 mm 颗粒的含量不超过 5 % 。控制床温在 900 左 C 右 ,钙硫比一般为 1. 52. 5 。 ( 5 用于湿法脱硫时应注重石灰的粒径和消 化速率 ,用于 CFB 锅炉脱硫 , 应注重控制石灰的 粒径 。 参考文献 : 1 Measurement of t he velocit y of limestone powder in hydro2 chloric acid ( reactivit y Kraus/ S TV Essen , 9 th Oct

31、ober , 1997. 2 周祖飞 . 湿式石灰石 石膏烟气脱硫系统的工艺控制 J . 3 金新荣 ,任建兴 . 火电厂湿法烟气脱硫装置运行特性及注意 4 梁礼信 ,张志正 . 循环流化床脱硫和煤粉炉烟气湿法脱硫的 5 江伟程 . 流化床锅炉的脱硫运行 J . 余热锅炉 ,2002 ( 3 : 18221. 23. 6 许峰林 ,方旋 , 余教等 . 循环流化床脱硫石灰石热分解行为 7 邹峥 ,俞建洪 , 何宏舟等 . 石灰石粒度分布对燃用福建无烟 8 岑可法 ,倪明江 , 骆中泱等 . 循环流化床锅炉理论设计与运 9 苏健民 ,邹峥 ,洪方明等 . CFB 锅炉内添加石灰石脱硫对床 10

32、张卫风 ,胡满银 ,刘同欣等 . 循环流化床锅炉脱硫对尾部电 11 周一工 . 循环流化床锅炉添加石灰石脱硫对性能的影响 12 周一工 . 循环流化床锅炉添加石灰石脱硫对性能的影响 13 张大通 ,董凡 . 生石灰水合活性试验研究 J . 油气田地面 ( 下 J . 热电技术 ,2000 (2 :20224. ( 上 J . 热电技术 ,2000 (1 :21224. 5 结论 ( 1 石灰石的粒径是决定湿法脱硫过程中石 灰石反应速率的关键参数 。通过测定不同粒径石 灰石的反应速率 , 可以确定能够用于湿法脱硫的 石灰石的最大粒径 , 对于工程应用中石灰石选型 和验收 、 石灰石破碎机械的选型

33、具有指导意义 。 作者简介 : 陈洪涛 ( 19762 ,男 ,江苏靖江人 ,工程师 ,大学 , 从事电厂化学环保工作 ,021225650265 。 ( 责任编辑 : 李 毅 事项 J . 华东电力 ,2004 ,32 (5 :21224. 比较 J . 广东电力 ,2003 ,16 (5 :29232. 35237. 温和锅炉效率的影响 J . 福建能源开发与节约 ,2002 ( 3 : 环境科学与技术 ,2005 ,28 (2 :80281. 工程 ,2004 ,23 (10 :20221. 研究 J . 中国非金属矿工业导刊 ,1999 (2 :24225. 行 ( 第一版 M . 中

34、国电力出版社 ,1998. 煤 CFB 锅炉炉内脱硫的影响 J . 工业锅炉 ,2003 ( 1 : 202 除尘器的影响 J . 工业安全与防尘 ,2001 ,27 (4 :12215. 收稿日期 :2006209229 479 火力发电厂烟气脱硫与减排 上海电力 2006 年第 5 期 脱硫石膏的综合利用 胡健民 ( 上海龙净环保科技工程有限公司 ,上海 200063 摘 : 采用石灰石 要 石膏湿法烟气脱硫工艺产生的大量脱硫石膏如何利用或处置 ,已成为国内火电厂脱硫 工程必须解决的热点问题 。分析了脱硫石膏的特性 ,介绍了脱硫石膏的主要利用途径以及日本 、 欧洲 、 美国等 对脱硫石膏的

35、利用情况 ; 并对我国脱硫石膏的利用提出了若干建议 。 关键词 : 脱硫石膏 ; 天然石膏 ; 脱硫 中图分类号 : X701. 3 文献标识码 :A 1 脱硫石膏的特性 ( 1 定义 表 1 是脱硫石膏与天然石膏的化学成分比 较 。由表 1 可知 , 两者的化学成分十分相似 。在 脱硫石膏使用过程中必须严格控制一些可溶性盐 类浓度 ,如钾 、 、 钠 氯离子等 。 表1 脱硫石膏与天然石膏的化学成分比较 石膏 脱硫 天然 CaO 31. 6 31. 5 SiO 2 Al 2 O 3 SO 3 2. 7 4. 3 0. 7 1. 73 42. 4 41. 1 Fe 2 O 3 MgO 0. 5

36、 1. 15 1. 0 1. 30 欧洲对脱硫石膏的定义 : 来自烟气脱硫工业 的石膏是经过细分的湿态晶体 , 是高品位的二水 硫酸钙 。 美国测试学会 ( A S TM 对脱硫石膏的定义 : 脱硫石膏在烟气脱硫过程中产生 , 是一种化工副 产品 ,主要由含两个结晶水的硫酸钙组成 。 ( 2 脱硫石膏的基本特性 烟气脱硫石膏呈粉状 ,颗粒较细 ,平均粒径约 40 60 m 。在扫描电镜下可观察到 , 脱硫石膏 颗粒外形完整 , 水化后晶体呈短柱状 , 径长比在 1. 52. 5 ,结构紧密 。 % 损失量 19. 2 17. 2 2 是华能珞璜电厂脱硫石膏和磨细后的天 表 然石膏粒径分布的比较 。 表2 脱硫石膏与磨细后的天然石膏粒径分布的比较 粒径/m 脱硫石