循環流化床燃燒脫硫灰渣再利用方法及系統技術方案

本發明專利技術公開了一種循環流化床燃燒脫硫灰渣再利用方法及其系統，涉及循環流化床固體燃料燃燒過程中脫硫灰渣再利用，所述系統包括燃燒室、還原室、再生室、第一氣固分離器、第二氣固分離器、第三氣固分離器、第一回料器、第二回料器、第三回料器和氣體燃燒室，所述方法將循環流化床燃燒脫硫過程中脫硫灰渣通過還原生成CaO、CaS和SO2，再將CaS氧化煅燒得到CaO和SO2。再生的CaO可循環用于流化床燃燒脫硫，分離的SO2氣氛可用于硫酸加工工藝。本發明專利技術系統和方法有利于脫硫產物的處理，提高整體經濟效益，有利于循環流化床的大型化。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種循環流化床燃燒脫硫灰渣再利用方法及系統，特別是關于處理循環流化床脫硫灰渣的方法。
技術介紹
循環流化床燃燒作為一種潔凈煤燃燒利用方式，可以采取燃燒過程中脫硫方法。燃燒過程中脫硫依靠添加適當粒徑范圍的鈣基脫硫劑顆粒，吸收燃燒過程中產生的S02，以CaSOj^形式將S0 2固定在固相中。由于循環流化床燃燒脫硫產生大量含CaSO 4的灰渣，該類灰渣難以用常規的方式處理，大部分采用堆放、填埋等方法處理。占有了大量土地資源、對環境造成污染，因此發展和提出處理循環流化床燃燒脫硫灰渣的方法非常有必要。專利公開號為CN101913790B的專利技術專利提出一種處理循環流化床燃煤固硫灰渣的方法，將固硫灰渣作為混凝土的膨脹劑，降低成本，減少環境污染。專利申請號為201310364374.7的專利技術專利提出一種將流化床燃煤固硫灰渣作為紅粘土路基的方法，有效利用脫硫廢棄物。
技術實現思路
本專利技術不同于傳統將循環流化床脫硫灰渣作為建筑材料進行處理的方法，提出了一種循環流化床固體燃料燃燒過程中脫硫灰渣再利用的系統和方法，將再生的CaO用于流化床燃燒脫硫，分離的S02氣氛用于硫酸加工工藝，有利于脫硫灰渣的處理，提高整體經濟效益，同時可在燃燒室、還原室、再生室、氣體燃燒室內布置受熱面，有利于循環流化床的大型化。本專利技術采用的技術方案是:循環流化床燃燒脫硫灰渣再利用系統，所述系統包括燃燒室、還原室、再生室、第一氣固分離器、第二氣固分離器、第三氣固分離器、第一回料器、第二回料器、第三回料器和氣體燃燒室，所述燃燒室的稀相區出口連接第一氣固分離器的上端入口，第一氣固分離器的下端固體出口連接第一回料器的入口，第一回料器的出口連接燃燒室的密相區第一入口，第一氣固分離器的上端氣體出口連接煙氣出口管道；所述燃燒室的密相區設有排渣口，所述排渣口連接還原室的密相區入口，還原室的稀相區出口連接第二氣固分離器的上端入口，第二氣固分離器的下端固體出口連接第二回料器的入口，第二回料器的出口連接再生室的密相區入口 ；第二氣固分離器的上端氣體出口連接氣體燃燒室的入口；所述再生室的稀相區出口連接第三氣固分離器的上端入口，第三氣固分離器的下端固體出口連接第三回料器的入口，第三回料器的出口連接燃燒室的密相區第二入口 ；第三氣固分離器的上端氣體出口連接氣體燃燒室的入口 ；氣體燃燒室的出口連接302氣體管道；所述燃燒室、還原室、再生室、氣體燃燒室中均布置有受熱面。所述燃燒室、還原室、再生室均為流化床反應器形式。進一步，本專利技術還提供利用所述循環流化床燃燒脫硫灰渣再利用系統進行循環流化床燃燒脫硫灰渣再利用的方法，所述方法包括以下步驟:(1)將煤粉燃料和鈣基脫硫劑送入燃燒室內進行脫硫燃燒，燃燒室密相區生成含CaS04的脫硫灰渣，攜帶脫硫灰渣的含塵煙氣經燃燒室的稀相區出口，進入第一氣固分離器，經氣固分離后，從第一氣固分離器的上端氣體出口排出潔凈煙氣，第一氣固分離器的下端固體出口排出分離的脫硫灰渣，經第一回料器送回燃燒室的密相區；(2)將燃燒室密相區的脫硫灰渣經排渣口送入還原室，還原室內為還原性氣氛，溫度在950?1000°C之間，脫硫灰渣內的CaS04經還原反應生成固體CaO、CaS和氣體C0、C02、S02，固體和氣體產物從還原室的稀相區出口排出，進入第二氣固分離器進行氣固分離，氣體CO、C02、S02從第二氣固分離器的上端氣體出口排出，進入氣體燃燒室；第二氣固分離器的下端固體出口排出固體CaO、CaS，經第二回料器送入再生室；所述第二氣固分離器內為還原性氣氛；(3)Ca0和CaS在再生室內進行富氧煅燒，再生室內為氧化性氣氛，溫度在900?1000 °C之間，生成產物CaO和S02，從再生室的稀相區出口排出，進入第三氣固分離器進行氣固分離，氣體so2從第三氣固分離器的上端氣體出口排出，進入氣體燃燒室；第三氣固分離器的下端固體出口排出固體CaO，經第三回料器送回燃燒室，作為脫硫劑回收利用；所述第三氣固分離器內為還原性氣氛；(4)第二氣固分離器排出的氣體(1)、(1)2、502和第三氣固分離器排出的氣體502送入氣體燃燒室，將氣體中少量的C0燃燒后，得到富S02氣體，用于生產硫酸；本專利技術方法中，固體的傳送一般采用氣力輸送。所述步驟⑴中，燃燒室為氧化性氣氛，溫度一般為800?1000°C。所述步驟(2)中，還原室內的還原性氣氛優選為C0。進一步，所述還原室內的C0氣氛優選由焦炭和空氣反應制得。所述第二氣固分離器和第三氣固分離器內的還原性氣氛優選為C0或H2，更優選為COo所述步驟(3)中，再生室內的氧化性氣氛優選為空氣、富氧空氣或氧氣。所述步驟(4)中，所述氣體燃燒室內為氧化性氣氛。氧化性氣氛優選為空氣、富氧空氣或氧氣。所述步驟(4)得到的富302氣體為含有大量S0 2和少量C0 2混合氣體，該氣體可用于硫酸制造工藝制造硫酸。所述步驟(1)中，所述的鈣基脫硫劑為純CaO、純CaC03、石灰石、白云石中的一種或兩種以上的混合，一般粒度在0.01?1mm。所述步驟(1)中，將煤粉燃料和鈣基脫硫劑送入燃燒室，可以從燃燒室的密相區第二入口送入，也可以從另設的燃燒室密相區第三入口送入。所述燃燒室密相區的排渣口一般設于燃燒室的爐膛最底部中心，或者排渣口與燃燒室的密相區第二入口或另設的第三入口的位置相反，以保證給入的煤粉燃料以及脫硫劑在爐內有足夠的反應時間，使得排渣中未反應的煤或脫硫劑較少，該方式與流化床本身結構及運行方式相關，為本領域公知的方法。本專利技術提出一種循環流化床固體燃料燃燒過程中脫硫灰渣再利用方法及其系統，通過三流化床相連，對脫硫灰渣進行還原、再生，將得到的CaO用于循環流化床脫硫，分離的S02用于硫酸加工工藝。本專利技術在脫硫燃燒過程中形成CaO-CaSO 4的脫硫、還原、再生的循環，脫硫灰渣直接得到回收利用，不需要另外處理，并且減少了脫硫劑的用量，提高了整體經濟效益，有利于循環流化床大型化。【附圖說明】圖1為本專利技術的循環流化床燃燒脫硫灰渣再利用系統的裝置示意圖。圖1中，1-燃燒室，2-第一氣固分離器，3-第一回料器，4-還原室，5-第二氣固分離器，6-第二回料器，7-再生室，8-第三氣固分離器，9-第三回料器，10-氣體燃燒室。【具體實施方式】為了使本專利技術實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本專利技術。本專利技術的保護范圍不限于此。實施例1循環流化床燃燒脫硫灰渣再利用系統，所述系統包括燃燒室1、還原室4、再生室7、第一氣固分離器2、第二氣固分離器5、第三氣固分離器8、第一回料器3、第二回料器6、第三回料器9和氣體燃燒室10，所述燃燒室1的稀相區出口連接第一氣固分離器2的上端入口，第一氣固分離器2的下端固體出口連接第一回料器3的入口，第一回料器3的出口連接燃燒室1的密相區第一入口，第一氣固分離器2的上端氣體出口連接煙氣出口管道；所述燃燒室1的密相區設有排渣口，連接還原室4的密相區入口，還原室4的稀相區出口連接第二氣固分離器5的上端入口，第二氣固分離器5的下端固體出口連接第二回料器6的入口，第二回料器6的出口連接再生室7的密相區入口 ；第二氣固分離器5的上端氣體出口連接當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
循環流化床燃燒脫硫灰渣再利用系統，其特征在于所述系統包括燃燒室、還原室、再生室、第一氣固分離器、第二氣固分離器、第三氣固分離器、第一回料器、第二回料器、第三回料器和氣體燃燒室，所述燃燒室的稀相區出口連接第一氣固分離器的上端入口，第一氣固分離器的下端固體出口連接第一回料器的入口，第一回料器的出口連接燃燒室的密相區第一入口，第一氣固分離器的上端氣體出口連接煙氣出口管道；所述燃燒室的密相區設有排渣口，所述排渣口連接還原室的密相區入口，還原室的稀相區出口連接第二氣固分離器的上端入口，第二氣固分離器的下端固體出口連接第二回料器的入口，第二回料器的出口連接再生室的密相區入口；第二氣固分離器的上端氣體出口連接氣體燃燒室的入口；所述再生室的稀相區出口連接第三氣固分離器的上端入口，第三氣固分離器的下端固體出口連接第三回料器的入口，第三回料器的出口連接燃燒室的密相區第二入口；第三氣固分離器的上端氣體出口連接氣體燃燒室的入口；氣體燃燒室的出口連接SO2氣體管道。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：程樂鳴，王勤輝，方夢祥，蔡毅，余春江，施正倫，肖剛，王濤，鄭成航，周勁松，王樹榮，高翔，駱仲泱，倪明江，岑可法，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：浙江;33