不同脱硫渣是如何形成的？都有哪些特性

干法与半干法脱硫技术适应性强、效率较高,因此近年来得到了快速的发展。其副产脱硫灰渣与传统的粉煤灰相比,在成分和性能上发生了很大的变化,并且由于该类装置的结构差异使得灰渣成分的波动较大,很难以一种简单统一的方法对其组成和性能进行判断,必须根据各自不同的具体情况进行研究评价。因此本文首先步的工作就是对相关脱硫渣的组成、结构及其理化特性进行研究和谈讨。

本文试验所用的四种脱硫渣分别取自南京下关电厂、武汉石化自备电厂、广州恒运电厂和武汉青山热电厂。

下关电厂脱硫渣为脱硫工艺产出的副产品,为干态粉状物,其形成过程参见绪论。

武汉石化自备电厂采用的是循环流化床锅炉脱硫工艺,燃料品种为石油焦,其热量达到,灰份仅为。脱硫剂为石灰石粉,该工艺对燃料适应性好,流化床工作温度在一℃,恰好处于石灰石脱硫效果更佳的温度区间,一般能保证脱硫效率达到以上。锅炉运行时将粒度为一的石灰石粉与粉碎至平均粒径左右的石油焦按一定比例共同喂入锅炉,在燃烧过程中同时进行脱硫反应,使放出的与化合生成脱硫灰渣,该脱硫渣为干态深灰色粉状物。

广州恒运电厂采用的是炉后循环流化床脱硫工艺,在锅炉和除尘器之间安装了一个流化吸收塔,烟气从塔底部流化床进入,同时喷入消石灰浆,塔内烟气流速较高,故吸收剂在塔内呈悬浮流化态,烟气与吸收剂及再循环的物料不断相互混合,将烟气中的吸收,生成亚硫酸钙。在吸收塔中物料的密度很高,颗粒间不断发生碰撞而粉碎,使符合要求的细颗粒随烟气进入除尘器被收集,粗颗粒仍滞留在流化床底部。被除尘器收集下来的大部分固体颗粒又返回吸收塔内,继续参与脱硫反应。

武汉青山热电厂与恒运电厂所采用的脱硫工艺相同,故脱硫渣的形成过程也与后者相同。

众所周之,任何材料的性能与用途从本质上而言,都是决定于其化学组成的,那么脱硫渣也不例外。因此要想切实的用好脱硫渣,首先必须探明各种脱硫渣的化学组成特点。

考察表一中各脱硫渣的化学成分可以发现,虽然均为脱硫副产品,但它们彼此在化学组成上却存在很大的差异。如武汉石化脱硫渣组成中钙和硫的含量相对较高,尤其是高达,但相应的硅、铝、铁含量却非常低,这不仅与普通粉煤灰的组成特点差别很大,也不同于一般石灰石和石膏的化学组成特点,分析认为主要原因在于石油焦的灰份很低而含硫较高,与石灰石脱硫剂反应后就得到高钙、高硫型的脱硫渣,同时该渣的烧失量高达,估计部分石灰石未完全分解下关电厂地处南京市区,对环保要求十分严格,一般不适于采用高硫煤,同时脱硫装置所适应的煤种含硫量也较低,加之烟气中掺有一定比例的飞灰,所以该脱硫渣在化学组成上与普通粉煤灰比较相近,表现出高硅、高铝的组成特点,而硫的含量却比较低恒运脱硫渣在化学组成上的特点是和含量比较高,同时和也较多,体现出脱硫剂和烟气中反应较充分,同时由于部分飞灰颗粒参与脱硫反应使其与常规粉煤灰在组成上有相似性青山电厂脱硫渣在化学组成上与恒运脱硫渣相比,含量较少,钙、硅、铝等含量均较高,虽然同为亚硫酸钙型脱硫渣,估计所用燃料中的硫含量相对较低。

通过对上述几种脱硫渣的化学组成的分析,我们不难发现,四种脱硫渣的含量都比较高,除石化渣的和的含量很低外,其它三种脱硫渣两者的含量也都比较高,各种渣均含有一定量的硫分,这些化学成分均与常规水泥的主要化学成分相似,显然将其利用方向定位于水泥生产的有关方面是合适的。不过恒运脱硫渣中的含量很高,比其它几种渣高出不少,因为亚硫酸钙是一种不稳定的化学物质,其对水泥材料各种性能影响的报道很少见,因此这一点有必要重点研究。