保護環境，降低污染物排放，這是現代工業必須面臨的課題。對于烘干機配套的燃煤型沸騰爐，雖然其設備簡單、運行費用低，但因采用煤做燃料產生對環境有害的二氧化硫氣體排放問題一直存在。面對建設環境友好型經濟的需要，特別是預拌砂漿生產項目在環評階段，往往會因二氧化硫的排放而不能順利立項。本公司綜合同類型生產線的成功經驗，設計了燃煤沸騰爐的脫硫方案，能較大程度地減少含硫氣體排放，為采用燃煤型沸騰爐設備的工廠用戶提供了一條合理的解決途徑。 一、方案綜述 本方案的設備選型及參數設置如下。 1.烘干機 采用直徑3米、長度7米的三筒烘干機，臺時產量為40噸每小時，對待烘干物料(黃沙)的要求為：進料水分8%，烘干后水分小于 0.5%。 2.燃煤沸騰爐 設置的參數：爐膛溫度700-900攝氏度;單位煤耗為每噸砂需標準煤10公斤。引風機采用功率37千瓦的離心風機。 3.除塵器 采用LPM7C-650型氣箱式脈沖袋式除塵器，要求處理風量為每小時46800立方米。 本方案是在原有沸騰爐工藝設備的基礎上，新增干法脫硫工藝及裝備。 二、脫硫工藝工作原理以及設備、參數選擇 本方案采用的脫硫工藝分兩步進行。 第一步：向爐內加入重鈣粉，脫硫率可達60%。 工作原理 重鈣粉主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣在爐膛內經900攝氏度高溫煅燒后，分解成氧化鈣(俗稱生石灰)和二氧化碳氣體。氧化鈣與煤燃燒后產生的二氧化硫氣體合化成硫酸鈣，將二氧化硫氣體固化，避免以氣態方式排放 重鈣粉摻量計算 重鈣粉摻入量主要依據是燃煤所產生的二氧化硫量來計算的。目前市場上流通的煤中含硫量一般在0.2%～1%，本方案取值0.8%計;方案采用烘干機產能按干砂40t/h計;單位煤耗每噸干砂10公斤計，則每小時需耗標準煤400公斤，折合實物煤560公斤。以此，各成分用量計算如下： 每小時燃煤產生硫的量(爐膛內煤不可能完全燃燒，一般取值燃燒率80%)：560公斤×80%×0.8% = 3.584公斤; 每小時燃煤產生二氧化硫的量：燃燒后，硫與氧氣化合成二氧化硫氣體，二氧化硫系由1個硫分子和2個氧分子組成。硫的分子質量為32，氧的分子質量為16，那么由此可得出每小時可產生二氧化硫為7.168公斤; 化學反應需重鈣粉理論值：按上述理論可計算出重鈣粉需量為每小時15公斤; 為提高反應效率，應過量加入重鈣粉，本方案取值系數1.6，即15公斤/小時×1.6 = 24公斤/小時; 按國家對于市場煤含硫量的最高限制含量應<3%要求，則重鈣粉加入量最高不大于90公斤/小時，故可設定重鈣粉的喂入量為10公斤～90公斤每小時。添加的重鈣粉流量必須隨燃煤加入量的大小而相應變化(工藝流程示意見圖一)。 本部分相關設備配置見表一。 第二步：在氣箱式脈沖袋式除塵器前端加入氫氧化碳(俗稱熟石灰或石灰粉)，以便于在除塵器內部進行脫硫，可再次脫硫60%。 工作原理 石灰粉與二氧化硫氣體化合成硫酸鈣和水。 石灰粉摻量計算 石灰粉摻入量也是由二氧化硫量為依據計算得出。通過第一步脫硫后，理論上還殘留40%的二氧化硫，即每小時2.8672公斤。 石灰粉加入量理論值(純度按80%計)：2.8672公斤/小時×74(石灰粉的分子質量)÷64(二氧化硫的分子質量)÷80% =4.14公斤/小時。 為提高反應效率，過量加入石灰粉(4倍)：4.14公斤/小時×4 = 16.6公斤/小時。 石灰粉最高加入量(按含硫3%計)：16.6公斤/小時×3%÷0.8% = 62.25公斤/小時。故可將石灰粉定量給料流量范圍設定為10公斤～70公斤/小時。 本部分的工藝，是要將石灰粉均勻噴入氣箱式脈沖除塵器的進風管內，與廢氣充分混合后，在除塵器內進行反應(本部分相關設備配置見表二，工藝流程示意見圖二)。 經過二步脫硫工藝，脫硫效果可達84%，硫(以三氧化硫形態排放)的實際排放則可1.0公斤/小時。 三、設備簡單說明 1.小流量定量給料機 工藝方案中，控制重鈣粉以及石灰粉的小流量定量給料機是比較關鍵的設備，流量配置較小，一般為10～100公斤/小時，但必須能準確的連續地根據產量需要均勻添加。 本方案中采用的小流量定量給料機分兩部分： 上部：螺旋喂料機，向下部的計量裝置快速定時的喂料。 下部：動態與靜態相結合的計量喂料設備;采用靜態整體稱量，并計算時間段內的重量減小量以控制瞬時喂料速度;動態連續喂料，并調整喂料速度以適應連續微小流量喂料的需要;下部螺旋采用變頻調速實時調整。 2.噴射泵 增加噴射泵，避免了對于上級小流量定量給料機的計量干擾。 |
