本發(fā)明涉及鍋爐領(lǐng)域，尤其涉及一種減緩鍋爐煙道受熱面沾污并降低煙氣酸露點(diǎn)的方法。

背景技術(shù)：

準(zhǔn)東煤田作為中國(guó)迄今為止發(fā)現(xiàn)最大的整裝煤田,其煤中堿金屬含量高,燃燒過(guò)程中揮發(fā)出來(lái)的堿金屬會(huì)在受熱面上與煙氣中的SO₃發(fā)生沾污腐蝕，嚴(yán)重影響了該煤質(zhì)作為動(dòng)力用煤在鍋爐內(nèi)的燃燒應(yīng)用。為了在鍋爐內(nèi)大規(guī)模燃用該煤質(zhì)，避免或減緩高溫腐蝕現(xiàn)象發(fā)生，需要盡可能降低煙氣中SO_x(SO₂和SO₃)濃度，以阻止低熔點(diǎn)高粘度的堿金屬硫酸產(chǎn)物的生成，從而防止受熱面沾污腐蝕的發(fā)生。已有的研究和生產(chǎn)實(shí)踐已經(jīng)提出了爐內(nèi)脫除SO_x的辦法，包括將石灰石摻混入原煤中破碎，然后一并送入爐膛，或者將煙氣導(dǎo)入到專門的脫硫塔內(nèi)進(jìn)行干法脫硫。然而，前者石灰石難以與煤粉破碎混合均勻，不能隨煤質(zhì)變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，更重要的是石灰石的粒徑和煤粉相近，石灰石比表面積未能實(shí)現(xiàn)最大化，無(wú)法達(dá)到最佳的脫硫效果；后者需要大型的脫硫反應(yīng)器，系統(tǒng)龐大復(fù)雜，改造投資大，運(yùn)行管理工作量多。兩種方式雖然取得了一定的脫硫效果，但沒(méi)有將脫硫效果最大化，也未將生產(chǎn)成本最小化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是尋找一種便捷的鍋爐煙道脫硫方法，改善受熱面沾污。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種減緩鍋爐煙道受熱面沾污并降低煙氣酸露點(diǎn)的方法，將石灰石超細(xì)粉在鍋爐煙道內(nèi)800～900℃煙溫區(qū)噴入，調(diào)整噴入的石灰石量以滿足合適的鈣硫比條件，使得石灰石分解后的超細(xì)CaO顆粒與煙氣中的SOx得以迅速充分混合、反應(yīng)生成熔點(diǎn)高達(dá)1450℃的CaSO₄，從而實(shí)現(xiàn)固硫脫硫效果，最終實(shí)現(xiàn)改善受熱面沾污、降低煙氣酸露點(diǎn)溫度效果。具體地，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種減緩鍋爐煙道受熱面沾污并降低煙氣酸露點(diǎn)的方法，引鍋爐除塵器排出的潔凈煙氣為載體，攜帶超細(xì)石灰石粉末噴入鍋爐煙道中等溫區(qū)，使得超細(xì)石灰石粉末分解產(chǎn)生CaO后吸收煙氣中的SO_x。

優(yōu)選地，超細(xì)石灰石粉末的平均粒徑為2.5～10μm。

優(yōu)選地，鍋爐煙道中等溫區(qū)為800～900℃煙溫區(qū)間。

優(yōu)選地，鍋爐為π型鍋爐，鍋爐煙道中等溫區(qū)為水平煙道位置。

優(yōu)選地，鍋爐為塔式鍋爐或循環(huán)流化床鍋爐。

優(yōu)選地，鍋爐的燃燒器為直流燃燒器或旋流燃燒器

本發(fā)明提供的減緩鍋爐煙道受熱面沾污并降低煙氣酸露點(diǎn)的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、超細(xì)石灰石粉與煤粉分開(kāi)入爐，可以根據(jù)煤質(zhì)的細(xì)微變化實(shí)時(shí)調(diào)控超細(xì)石灰石粉摻混量，實(shí)現(xiàn)最佳的固硫效果。

2、2.5～10μm左右的超細(xì)石灰石粉末可以在同樣的摻混比例下充分發(fā)揮石灰石的作用，其與煙氣充分混合，高效吸收SO_x以降低低熔點(diǎn)沾污腐蝕產(chǎn)物生成速度，達(dá)到緩解受熱面沾污的效果。

3、對(duì)現(xiàn)有設(shè)備無(wú)需大的改動(dòng)，添加裝置安裝方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，運(yùn)行穩(wěn)定。

4、不僅適用于直流燃燒器，也適用于旋流燃燒器，石灰石還可摻混入燃盡風(fēng)等方式參與爐膛固硫。

5、不僅適合π型，塔式等鍋爐煙道內(nèi)SO_x的脫除，還可用于循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)，以進(jìn)一步強(qiáng)化SO_x的脫除效率，并降低循環(huán)流化床內(nèi)受熱面磨損。當(dāng)采用循環(huán)流化床方式燃用高堿煤質(zhì)或者生物質(zhì)時(shí)，同樣可以用來(lái)降低煙氣酸露點(diǎn)并減緩受熱面沾污程度。

6、應(yīng)用拓展。本發(fā)明的方法不但可以應(yīng)用于鍋爐煙道中超細(xì)石灰石粉末的添加以吸收SO_x，還可用于其他顆粒添加劑以及氣體的加入，以實(shí)現(xiàn)脫硫與脫硝目的。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的方法及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明引除塵器后潔凈煙氣攜帶超細(xì)石灰石粉末噴入煙道內(nèi)中等煙溫區(qū)域示意圖

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的方法主要包括在鍋爐中等煙溫區(qū)間噴入超細(xì)石灰石粉末，超細(xì)石灰石粉末在800～900℃左右分解產(chǎn)生CaO，與煙氣中的SO_x反應(yīng)以實(shí)現(xiàn)高效固硫脫硫的目的。超細(xì)石灰石粉末以一定流量進(jìn)入在π型鍋爐水平煙道位置(或塔式鍋爐800～900℃煙溫區(qū)間)。超細(xì)石灰石粉末噴入爐內(nèi)需要有介質(zhì)攜帶，可考慮采用除塵器之后的干凈煙氣攜帶，這是因?yàn)槌龎m器之后的煙氣中灰塵含量很低，其攜帶超細(xì)石灰石粉末后不會(huì)加劇尾部受熱面的磨損。

本發(fā)明的工作方式如下：

如圖1所示，引一部分除塵器后的潔凈煙氣，以攜帶超細(xì)石灰石粉末進(jìn)入鍋爐煙道中等煙溫區(qū)間，超細(xì)石灰石分解產(chǎn)生CaO后吸收煙氣中的SO_x，形成高熔點(diǎn)的CaSO₄，從而有效降低煙氣中SO_x濃度，減緩低熔點(diǎn)高粘度低熔點(diǎn)沾污腐蝕產(chǎn)物生成速率，從而能夠有效緩解受熱面沾污腐蝕，并有效降低煙氣酸露點(diǎn)溫度。

由傳熱學(xué)以及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理,顆粒直徑越小，比表面積越大，脫硫效率會(huì)明顯提高。由于是在鍋爐煙道內(nèi)中等煙溫區(qū)噴入超細(xì)石灰石粉末，改變了以往石灰石和原煤混合一起研磨破碎的方式，故而石灰石可以單獨(dú)研磨得較細(xì)，同樣質(zhì)量的石灰石粉具有較大的比表面積，實(shí)現(xiàn)更好的脫硫效果，另一方面，如果CaO顆粒太大，與煙氣之間的滑移速度會(huì)很大，不利于兩者脫硫反應(yīng)的發(fā)生，所以要選用超細(xì)CaO以降低其與煙氣的滑移速度。

不同于較粗的石灰石顆粒加入爐膛后灰顆粒會(huì)加劇受熱面的磨損，超細(xì)的石灰石粉末不但具有更大的比表面積，而且對(duì)受熱面的磨損影響大大降低；考慮到鍋爐煙道內(nèi)噴入超細(xì)石灰石粉末會(huì)增大除塵器脫除負(fù)擔(dān)，因此石灰石粉末粒徑也不是越低越好，因?yàn)槭沂勰┝皆郊?xì)，不但會(huì)導(dǎo)致破碎石灰石電耗增加，還會(huì)極大地影響除塵器捕集細(xì)顆粒效率，導(dǎo)致煙氣中粉塵含量排放不達(dá)標(biāo)，因此選用2.5～10μm左右的石灰石粉末最佳。

超細(xì)石灰石粉末噴入爐內(nèi)需要有介質(zhì)攜帶，可考慮采用除塵器之后的干凈煙氣作為攜帶介質(zhì)，這是因?yàn)槌龎m器之后的煙氣中灰塵含量很低，其攜帶超細(xì)石灰石粉末后不會(huì)加劇尾部受熱面的磨損。

循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)SO_x的脫除也是通過(guò)加入石灰石的方式實(shí)現(xiàn)的，由于循環(huán)流化床反應(yīng)溫度為800～900℃間，該溫度區(qū)間正好是石灰石的分解溫度，所以石灰石常用于循環(huán)流化床內(nèi)煙氣干法脫硫。然而如果采用本方法噴入超細(xì)石灰石粉末，會(huì)進(jìn)一步強(qiáng)化脫硫效果，并降低石灰石粉末用量，還可降低循環(huán)流化床內(nèi)受熱面磨損程度。當(dāng)采用循環(huán)流化床方式燃用高堿煤質(zhì)或者生物質(zhì)時(shí)，同樣可以用來(lái)降低煙氣酸露點(diǎn)并減緩受熱面沾污程度。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。