[發明專利]利用發電鍋爐或燒結機煙氣在線加熱氧化脫硫灰的工藝

有效

• 申請號: 201410380382.5
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104229855A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 楊曉波;孟昭全;楊雪;孟妍;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 遼寧能源環境工程技術有限公司
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及干法、半干法煙氣脫硫副產物綜合利用技術領域，尤其涉及一種基于外加熱兩段式回轉窯的脫硫灰氧化工藝。

背景技術

我國是煤炭生產和消費大國，也是SO₂排放大國。全國工業SO₂排放50％來自燃煤電廠，11％來自鋼鐵行業，其中鋼鐵行業排放的70％又來自礦石燒結，因此，控制電廠和燒結煙氣脫硫環節對SO₂減排具有重要意義。

目前國內外應用于工業生產的煙氣脫硫方法總體上可分為三類：濕法、干法和半干法工藝。干法、半干法煙氣脫硫技術以CaCO₃或Ca(OH)₂為脫硫劑，產生的副產物為淺白色干粉狀物質，被稱為脫硫灰，一般由CaSO₃、CaSO₄、Ca(OH)₂、CaCO₃、CaCl₂、CaF₂及飛灰組成。

由于干法、半干法煙氣脫硫技術投資少、占地面積小、設備使用壽命長、節水節能、無廢水廢酸排放等諸多優點，在老電廠改造、新建中小電廠，特別是在鐵礦燒結機煙氣脫硫中被廣泛采用。目前，我國約有30％的燃煤機組和90％以上的鐵礦燒結機采用干法、半干法煙氣脫硫技術。但這種脫硫工藝存在一個嚴重的缺點，那就是脫硫副產物——脫硫灰利用十分困難，原因是脫硫灰中含有大量CaSO₃，這種物質一是造成水泥緩凝，顯著延長水泥的凝結時間并降低水泥的早期強度；二是遇水造成龜裂，穩定性差；三是遇高溫煅燒SO₂又重新釋放，造成二次污染。目前，我國脫硫灰年排放量已超過2000萬t，絕大部分只能用于回填或露天堆放，不僅占用大量土地，而且對環境和水源造成嚴重污染，已成為我國排放量較大且仍未有效利用的工業固體廢棄物。為解決這一問題，各方面做了很多嘗試和努力。有的未經處理直接用來生產各種建筑材料，但由于脫硫灰中影響使用的CaSO₃理化特性沒有改變，摻加量都非常有限，沒有能夠實現脫硫灰的資源化、規?；谩?/p>

試驗證明，脫硫灰中的CaSO₃在適合的溫度、時間、濕度、氧化條件下可以氧化成CaSO₄，并代替天然石膏廣泛應用于建材、建筑和裝飾等領域。目前我們已經研發成功了干法、半干法脫硫灰兩段外加熱回轉式氧化技術，氧化后的脫硫灰在水泥等建材生產上應用試驗和產品檢測已經完成，取得了較好的效果。在此基礎上，進一步提出了利用發電鍋爐或燒結機煙氣在線加熱氧化的工藝，可充分利用現有資源，杜絕重復建設造成的浪費。

發明內容

本發明提供了一種利用發電鍋爐或燒結機煙氣在線加熱氧化脫硫灰的工藝，使目前應用干法、半干法煙氣脫硫技術的燃煤發電廠或鐵礦燒結廠，能夠通過技術改造對其所產生的脫硫灰在線進行氧化改性處理，且投資少、能耗低、運行成本低，并適合工業化、規?；a。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

利用發電鍋爐或燒結機煙氣在線加熱氧化脫硫灰的工藝，包括如下步驟：

1)發電鍋爐或燒結機產生的600～800℃高溫煙氣通過煙道上的出口由引排風機引出，經高溫煙氣管道送入加熱爐底部爐膛內，對位于兩段式回轉氧化窯后部的加熱段進行外部加熱；

2)加熱爐爐內煙氣溫度為300℃～350℃，由頂部排煙口經排煙風機抽出，通過加熱爐煙氣管道在煙氣換熱器中與空氣換熱，換熱到250℃～300℃的熱空氣由窯頭鼓風機吹進位于兩段式回轉氧化窯前部的預熱段；

3)氧氣儲罐中的氧氣通過氧氣輸送管輸送到窯頭鼓風機前端，隨熱風同時進入兩段式回轉氧化窯，窯內氧含量保持在20％～25％；

4)脫硫灰儲倉中的脫硫灰由底部螺旋給料機送入兩段式回轉氧化窯，在預熱段由步驟2)所述熱空氣進行預熱，預熱升溫至200℃后進入加熱段，窯內溫度控制在550～600℃之間，氧化窯回轉轉速0.5～3.0r/min，脫硫灰在加熱段停留20～30min，在恒溫狀態下與氧氣充分接觸并逐步向前移動，完成CaSO₃轉化為CaSO₄的氧化過程；

5)脫硫灰氧化后由兩段式回轉氧化窯下料口排入成品冷卻倉冷卻，冷卻后的氧化脫硫灰由提升機送入成品儲倉，經散裝機或裝袋機包裝后運出銷售或深加工；