保護環(huán)境，降低污染物排放，這是現(xiàn)代工業(yè)必須面臨的課題。對于烘干機配套的燃煤型沸騰爐，雖然其設(shè)備簡單、運行費用低，但因采用煤做燃料產(chǎn)生對環(huán)境有害的二氧化硫氣體排放問題一直存在。面對建設(shè)環(huán)境友好型經(jīng)濟的需要，特別是預(yù)拌砂漿生產(chǎn)項目在環(huán)評階段，往往會因二氧化硫的排放而不能順利立項。本公司綜合同類型生產(chǎn)線的成功經(jīng)驗，設(shè)計了燃煤沸騰爐的脫硫方案，能較大程度地減少含硫氣體排放，為采用燃煤型沸騰爐設(shè)備的工廠用戶提供了一條合理的解決途徑。

　　一、方案綜述

　　本方案的設(shè)備選型及參數(shù)設(shè)置如下。

　　1.烘干機

　　采用直徑3米、長度7米的三筒烘干機，臺時產(chǎn)量為40噸每小時，對待烘干物料(黃沙)的要求為：進料水分8%，烘干后水分小于 0.5%。

　　2.燃煤沸騰爐

　　設(shè)置的參數(shù)：爐膛溫度700-900攝氏度;單位煤耗為每噸砂需標(biāo)準(zhǔn)煤10公斤。引風(fēng)機采用功率37千瓦的離心風(fēng)機。

　　3.除塵器

　　采用LPM7C-650型氣箱式脈沖袋式除塵器，要求處理風(fēng)量為每小時46800立方米。

　　本方案是在原有沸騰爐工藝設(shè)備的基礎(chǔ)上，新增干法脫硫工藝及裝備。

　　二、脫硫工藝工作原理以及設(shè)備、參數(shù)選擇

　　本方案采用的脫硫工藝分兩步進行。

　　****步：向爐內(nèi)加入重鈣粉，脫硫率可達60%。

　　工作原理

　　重鈣粉主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣在爐膛內(nèi)經(jīng)900攝氏度高溫煅燒后，分解成氧化鈣(俗稱生石灰)和二氧化碳氣體。氧化鈣與煤燃燒后產(chǎn)生的二氧化硫氣體合化成硫酸鈣，將二氧化硫氣體固化，避免以氣態(tài)方式排放。

　　重鈣粉摻量計算

　　重鈣粉摻入量主要依據(jù)是燃煤所產(chǎn)生的二氧化硫量來計算的。目前市場上流通的煤中含硫量一般在0.2%～1%，本方案取值0.8%計;方案采用烘干機產(chǎn)能按干砂40t/h計;單位煤耗每噸干砂10公斤計，則每小時需耗標(biāo)準(zhǔn)煤400公斤，折合實物煤560公斤。以此，各成分用量計算如下：

　　每小時燃煤產(chǎn)生硫的量(爐膛內(nèi)煤不可能完全燃燒，一般取值燃燒率80%)：560公斤×80%×0.8% = 3.584公斤;

　　每小時燃煤產(chǎn)生二氧化硫的量：燃燒后，硫與氧氣化合成二氧化硫氣體，二氧化硫系由1個硫分子和2個氧分子組成。硫的分子質(zhì)量為32，氧的分子質(zhì)量為16，那么由此可得出每小時可產(chǎn)生二氧化硫為7.168公斤;

　　化學(xué)反應(yīng)需重鈣粉理論值：按上述理論可計算出重鈣粉需量為每小時15公斤;

　　為提高反應(yīng)效率，應(yīng)過量加入重鈣粉，本方案取值系數(shù)1.6，即15公斤/小時×1.6 = 24公斤/小時;

　　按國家對于市場煤含硫量的較高限制含量應(yīng)<3%要求，則重鈣粉加入量較高不大于90公斤/小時，故可設(shè)定重鈣粉的喂入量為10公斤～90公斤每小時。添加的重鈣粉流量必須隨燃煤加入量的大小而相應(yīng)變化

　****步：在氣箱式脈沖袋式除塵器前端加入氫氧化碳(俗稱熟石灰或石灰粉)，以便于在除塵器內(nèi)部進行脫硫，可再次脫硫60%。

　　工作原理

　　石灰粉與二氧化硫氣體化合成硫酸鈣和水。

　　石灰粉摻量計算

　　石灰粉摻入量也是由二氧化硫量為依據(jù)計算得出。通過****步脫硫后，理論上還殘留40%的二氧化硫，即每小時2.8672公斤。

　　石灰粉加入量理論值(純度按80%計)：2.8672公斤/小時×74(石灰粉的分子質(zhì)量)÷64(二氧化硫的分子質(zhì)量)÷80% =4.14公斤/小時。

　　為提高反應(yīng)效率，過量加入石灰粉(4倍)：4.14公斤/小時×4 = 16.6公斤/小時。

　　石灰粉較高加入量(按含硫3%計)：16.6公斤/小時×3%÷0.8% = 62.25公斤/小時。故可將石灰粉定量給料流量范圍設(shè)定為10公斤～70公斤/小時。

　　本部分的工藝，是要將石灰粉均勻噴入氣箱式脈沖除塵器的進風(fēng)管內(nèi)，與廢氣充分混合后，在除塵器內(nèi)進行反應(yīng)

　經(jīng)過二步脫硫工藝，脫硫效果可達84%，硫(以三氧化硫形態(tài)排放)的實際排放則可1.0公斤/小時。

　　三、設(shè)備簡單說明

　　1.小流量定量給料機

　　工藝方案中，控制重鈣粉以及石灰粉的小流量定量給料機是比較關(guān)鍵的設(shè)備，流量配置較小，一般為10～100公斤/小時，但必須能準(zhǔn)確的連續(xù)地根據(jù)產(chǎn)量需要均勻添加。

　　本方案中采用的小流量定量給料機分兩部分：

　　上部：螺旋喂料機，向下部的計量裝置快速定時的喂料。

　　下部：動態(tài)與靜態(tài)相結(jié)合的計量喂料設(shè)備;采用靜態(tài)整體稱量，并計算時間段內(nèi)的重量減小量以控制瞬時喂料速度;動態(tài)連續(xù)喂料，并調(diào)整喂料速度以適應(yīng)連續(xù)微小流量喂料的需要;下部螺旋采用變頻調(diào)速實時調(diào)整。

　　2.噴射泵

　　增加噴射泵，避免了對于上級小流量定量給料機的計量干擾。