燒結(jié)煙氣循環(huán)流化床脫硫試驗(yàn)研究.pdf

1、本文采用循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)，以鋼鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣為脫硫?qū)ο螅訡FBA系統(tǒng)為試驗(yàn)平臺進(jìn)行試驗(yàn)研究。 根據(jù)脫硫劑在CFBA系統(tǒng)中的適應(yīng)性、脫硫效率、氧化鈣利用率及成本分析等試驗(yàn)研究，研發(fā)并制備出適于燒結(jié)煙氣脫硫的鈣基脫硫劑。脫硫劑中各原料皆可達(dá)到快速流化床脫硫的基本要求；以生石灰和機(jī)頭灰配制的物理混合型脫硫劑B，具有價格便宜、易于就地取材、適合于SO2濃度變化范圍較寬等特點(diǎn)，具有較高的脫硫效率和氧化鈣利用率，適合于我國燒結(jié)煙氣脫

2、硫的要求，顯示了更好的工業(yè)化應(yīng)用前景；以生石灰和粉煤灰配制的活化型脫硫劑F，用蒸氣活化提高了脫硫劑的活性及鈣利用率，適合于高效率脫硫及低鈣硫比運(yùn)行的要求，但成本較高。 采用脫硫劑B進(jìn)行床重試驗(yàn)表明，在主要考慮總量控制，兼顧脫硫效率和氧化鈣利用率較高及床體壓降適中三因素基礎(chǔ)上，可以采用70～90kg/m2的床重范圍。在床重平衡試驗(yàn)中，CFBA系統(tǒng)有足夠高的脫硫效率，而且只需60～75min即可維持在較為穩(wěn)定的脫硫水平上，鈣硫比為1

3、.2～1.3較為適合燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行。 采用脫硫劑B進(jìn)行煙氣增濕試驗(yàn)表明，煙氣增濕的脫硫效果明顯優(yōu)于煙氣不增濕，且運(yùn)行穩(wěn)定可靠，但引起的壓力降大大增加。當(dāng)入口煙氣溫度小于90℃時，宜采用噴蒸氣的方式增濕，噴嘴位置宜設(shè)在床前；當(dāng)入口煙氣溫度大于90℃時，宜采用噴水的方式增濕，噴嘴位置宜設(shè)在床內(nèi)第一層。在一定的條件下，噴水蒸氣或噴水，皆可取得同樣的脫硫效果。煙氣絕熱飽和溫差△t控制在10～20℃之間，利于脫硫反應(yīng)快速進(jìn)行。單位

4、噴水量可使煙氣產(chǎn)生溫降約3.3℃左右，在Ca/S=1.3、SO2濃度143～1248mg/mN3、煙氣量4150～4650m3/h、入口煙氣溫度在130～180℃時，最佳的噴水增濕量為4.0～5.0mL/mN3左右。 CFBA系統(tǒng)脫硫過程中，平均腐蝕速度為6.51mg/(dm2·d)，遠(yuǎn)小于濕法脫硫裝置，實(shí)測平均腐蝕深度為300μm/a。 根據(jù)正交試驗(yàn)研究，得到影響脫硫效率的五個因素的大小排序是：脫硫劑粒徑、脫硫劑配比、

5、入口煙氣中SO2濃度、系統(tǒng)增濕量和煙氣量。 建立了CZ—PW模型，可依據(jù)工況條件變化在一定范圍內(nèi)自動調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，以適應(yīng)燒結(jié)煙氣CFBA系統(tǒng)脫硫的需要，并通過現(xiàn)場試驗(yàn)摸索出了控制閥門的開啟和關(guān)閉的合理順序和時間序列，建立了按入口煙氣SO2濃度和鈣硫比為變量的CZ控制模型，并確定了求解程序，利于CFBA系統(tǒng)床重穩(wěn)定的有效控制；建立了PW控制模型，并確定了求解程序，研制了一套用于循環(huán)流化床噴水系統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)，利于保證CFBA系統(tǒng)

6、化學(xué)吸收反應(yīng)有效快速進(jìn)行，且運(yùn)行可靠，脫硫效率達(dá)到80％左右，符合CFBA系統(tǒng)的脫硫要求。 通過脫硫劑磨損試驗(yàn)，建立了脫硫劑中氧化鈣損失率計算模型和循環(huán)物料磨損率的計算模型，為準(zhǔn)確核算CFBA系統(tǒng)中的CaO含量和保持正常的鈣硫比提供數(shù)值依據(jù)，并通過磨損率數(shù)值的大小客觀地體現(xiàn)了磨損作用的強(qiáng)弱。脫硫劑中氧化鈣含量在4％以上時即可滿足煙氣脫硫的要求。90kg/m2床重條件下的脫硫劑各粒徑區(qū)間粒子對煙氣脫硫都起到一定的作用，其中小于54

7、μm粒子對有效脫硫起關(guān)鍵作用。床重變化后循環(huán)物料的磨損規(guī)律相似，但對物料粒徑分布影響較大。由于機(jī)頭灰的良好磨損作用，致使各個粒徑區(qū)間的氧化鈣表面生成物被有效磨蝕，使新的氧化鈣表面及時外露，對有效脫硫起到重要作用。隨著操作氣速的增加，可增強(qiáng)粒子的磨損，特別是對小于54μm的粒子和大于125μm的粒子的磨損作用更明顯；髓著煙氣溫度的降低，小于54μm的粒子的質(zhì)量頻率逐漸增加，54～125μm的粒子及大于125μm的粒子的質(zhì)量頻率逐漸降低，但