[發明專利]利用循環流化床爐煅燒石灰石屑制備高活性石灰的方法

在審

• 申請號: 201410792264.5
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN104649596A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 楊連明
• 申請（專利權）人: 楊連明
• 主分類號: C04B2/10
• 分類號: C04B2/10
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 欒波

技術領域

本發明涉及高活性石灰的制備領域，具體而言，涉及一種利用循環流化床爐煅燒石灰石屑制備高活性石灰的方法。

背景技術

循環流化床燃燒技術是近三十幾年來迅速發展的一項高效低污染清潔燃燒枝術。國際上這項技術在電站鍋爐、工業鍋爐和廢棄物處理利用等領域已得到廣泛的商業應用，并向幾十萬千瓦級規模的大型循環流化床鍋爐發展；國內在這方面的研究、開發和應用也逐漸興起，有上百臺循環流化床鍋爐投入運行或正在制造之中。

目前采石工業中有大量粒度小于10mm的石屑被棄置，既浪費資源又污染環境。眾多研究表明，在800-900℃燒成的石灰因具有很高的比表面積而有很高的活性。因此在1960年出現流化床燃燒技術后，在流化床中添加石灰石脫硫被廣泛利用，在1980年以前，是鼓泡流化床，所加石灰石是粒度小于3mm的石屑，于是就出現用流化床燃燒爐煅燒石灰的設想。

但本領域至今，除使用流化床鍋爐時需要在流化床鍋爐內添加石灰石脫硫之外，并沒有以生產石灰為目標的循環流化床煅燒爐在使用。其重要原因是，以煅燒石灰為目標的循環流化床爐的工作狀態與在循環流化床燃燒鍋爐內添加石灰石脫硫有著重大差異，處理不當，燃燒過程不能正常進行，具體原因如下：

循環流化床爐存在著三個區域，一個是位于爐底部的密相區，其顆粒流動形態是鼓泡床，其中顆粒粒度以1-5mm為主；其次是位于密相區之上的懸浮段，其顆粒流動形態是氣流床或快速床，其中顆粒粒度以0.1-1mm為主；最后為高溫旋風分離器，其中氣流作強烈旋轉，大于0.1mm顆粒會被分離并送回爐膛。

三個區域有著各自的燃燒份額，燃燒所發出的熱量除加熱燃燒必須的煙氣外，其余熱量將隨不同工作目標而作不同用途。

當按照傳統工藝使用循環流化床鍋爐進行燃燒時，所余熱量主要用于加熱水，這時添加和煅燒石灰石只是為了脫硫。為了防止排出的煙氣中含有二氧化硫對環境造成污染，需要進行脫硫處理。而進行脫硫處理時，相對于燃燒爐中加入的燃料，只需要加入極少量的石灰石，石灰石進入爐子之后在高溫下先受熱分解，生成的氧化鈣再與二氧化硫化合生成硫酸鈣。前一反應為吸熱，后一反應為放熱，一般兩個熱量相差不多，在一吸一放之間幾乎達到平衡，它們與爐內燃料放出的熱量相比變量甚為微小，所以不會影響爐內整體的環境溫度。

而以煅燒石灰為目標使用循環流化床爐時，因為煅燒石灰石為吸熱反應，所以爐子中燃燒產生的熱量還需要被分解的石灰石吸收，作為溫升和分解用熱。通常爐子產生的燃燒熱需要滿足爐子中石灰石的高溫分解熱所需的量，如果爐內的石灰石吸熱不足，則爐內因為熱量過剩環境溫度將大幅升高，而溫度過高將會使爐內的石灰石顆粒在高溫下相互粘結，破壞流化過程，使得石灰石顆粒不能在流化床內很好地流化；而石灰石吸熱過量，則爐內環境溫度降低，溫度過低爐子將熄火，使得工藝無法繼續進行。

所以，在使用循環流化床爐進行石灰石煅燒時，維持爐內各區域內的熱平衡至關重要。熱平衡既與該區域的燃燒份額有關，也與在該區域內完成分解的石灰石數量有關，不同區域的流動特性決定了可在其中停留并完成分解的顆粒粒度。而在該工藝中因為各個條件和變量之間存在著復雜的制約關系，所以，使用循環流化床爐煅燒石灰石，同時能夠生產出不同粒徑的高活性的石灰，目前在本領域仍然為一個技術難題。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用循環流化床爐煅燒石灰石屑制備高活性石灰的方法，通過該方法，不僅能夠將采石之后粒度小于10mm的石灰石屑充分有效利用，而且還能夠利用循環流化床爐煅燒粒度小于10mm石灰石屑制成高活性石灰，不僅提高了原料利用率，而且充分發揮了石灰石屑的經濟價值。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

利用循環流化床爐煅燒石灰石屑制備高活性石灰的方法，包括以下步驟：

a、將石灰石屑篩分為粗顆粒、細顆粒和細粉，并分別對應投入循環流化床爐中的密相區、懸浮段和高溫旋風分離器中煅燒；其中所述粗顆粒是粒度為1.5mm的顆粒在篩上占有的質量份數大于70％，所述細粉是粒度為0.3mm的細粉在篩下的部分占有的質量份數大于80％，所述細顆粒為其中70％以上的顆粒粒度為0.3-1.5mm；

b、維持所述循環流化床爐膛溫度為850-950℃，高溫旋風分離器煙氣出口溫度維持700-750℃。