本發(fā)明涉及脫硫技術(shù)的領(lǐng)域，特別涉及一種沸騰爐脫硫裝置及脫硫方法。
背景技術(shù)：
：酸雨是全球關(guān)注的大氣污染問(wèn)題，而SO2是形成酸雨的主要物質(zhì)，對(duì)人體健康，對(duì)農(nóng)業(yè)及城市建筑設(shè)施產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。為了加強(qiáng)對(duì)SO2的控制，國(guó)家發(fā)布的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915–2013)規(guī)定重點(diǎn)地區(qū)的水泥窯的SO2排放量必須低于100mg/m3。在現(xiàn)有技術(shù)的鍋爐中，一般采用爐內(nèi)燃燒脫硫，其方法是采用燃燒中摻兌脫硫劑(如碳酸鈣)或爐內(nèi)噴鈣脫硫等。但是上述方法中的脫硫劑一般無(wú)法充分參與反應(yīng)，直接影響脫硫效率以及脫硫劑的利用率。且由于生產(chǎn)中，不同批次的石灰的含鈣量或者煤炭的含硫量均不一致，因此在反應(yīng)過(guò)程中，很難及時(shí)調(diào)整脫硫劑的加入量，避免鍋爐中SO2的排放量超過(guò)國(guó)家的排放要求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種沸騰爐脫硫裝置及脫硫方法，本發(fā)明提供的沸騰爐脫硫裝置及脫硫方法，可以根據(jù)最終沸騰爐SO2的排放量，來(lái)調(diào)整脫硫劑和煤炭的加入比例，從而使其充分反應(yīng)，提高脫硫劑的脫硫效率，保證最終SO2的排放量符合國(guó)家的排放要求。本發(fā)明提供的一種沸騰爐脫硫裝置，包括石灰倉(cāng)、煤倉(cāng)、第一皮帶秤、第二皮帶秤、破碎機(jī)，石灰倉(cāng)的上部連接有袋式除塵器，石灰倉(cāng)的下端設(shè)有第一卸料裝置，第一皮帶秤設(shè)于石灰倉(cāng)的下方，煤倉(cāng)的下端設(shè)有第二卸料裝置，第二皮帶秤設(shè)于煤倉(cāng)的下方，第一皮帶秤和所述第二皮帶秤分別與破碎機(jī)連通，破碎機(jī)與沸騰爐爐膛連通，還包括PLC控制器，爐膛上方設(shè)有在線檢測(cè)儀，在線檢測(cè)儀與PLC控制器的第一輸入端相連，PLC控制器的第二輸入端與所述第一皮帶秤相連，PLC控制器的第三輸入端與所述第二皮帶秤相連，PLC控制器的第一輸出端與第一卸料裝置相連，PLC控制器的第二輸入端與所述第二卸料裝置相連。石灰倉(cāng)上方的袋式除塵器可以防止加入石灰粉時(shí)，粉塵泄露到空氣中，造成污染的情況。本方案種的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備可以通過(guò)聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)入國(guó)家環(huán)保局的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中，以便于環(huán)保局對(duì)廢氣進(jìn)行監(jiān)控和治理。在一些實(shí)施方式中，第一卸料裝置為風(fēng)隔輪，第二卸料裝置為振動(dòng)給料機(jī)。風(fēng)隔輪可以通過(guò)調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整石灰的加入量，且風(fēng)隔輪能起到隔絕空氣的作用，避免空氣進(jìn)入石灰倉(cāng)，空氣中的二氧化碳與石灰反應(yīng)生成碳酸鈣，使得石灰中的有效成分降低，從而其脫硫性能降低。振動(dòng)給料機(jī)，可以調(diào)節(jié)其振動(dòng)頻率來(lái)調(diào)整煤炭的加入量，且可以將煤塊進(jìn)行初次破碎，再與石灰進(jìn)行混合破碎。在一些實(shí)施方式中，破碎機(jī)與爐膛通過(guò)提升機(jī)相連通。使用提升機(jī)可以將低處的石灰和煤粉的混合物料加入到高處沸騰爐的入料口。在一些實(shí)施方式中，一種沸騰爐脫硫裝置的脫硫方法，包括以下步驟：A、給料：石灰粉末和煤分別通過(guò)第一皮帶秤和第二皮帶秤稱(chēng)重后，按初始配比投入破碎機(jī)；B、破碎：石灰粉末和煤粉混合后在破碎機(jī)中進(jìn)一步混合粉碎，使得混合粉末的粒徑在75-150微米；C、反應(yīng)：石灰粉末和煤粉的混合粉末加入沸騰爐爐膛，使其燃燒；D、檢測(cè)：在線檢測(cè)儀檢測(cè)爐膛上方排放的煙氣中SO2的含量；E、反饋：檢測(cè)到SO2的含量的數(shù)據(jù)反饋至PLC控制器；F、調(diào)整：PLC控制器根據(jù)SO2的含量的數(shù)據(jù)，通過(guò)配比控制程序的運(yùn)算，輸出第一卸料裝置或者第二卸料裝置調(diào)整石灰粉末或者煤的加入量。PLC控制原理如下：PLC控制器還包括I/O模塊和配比運(yùn)算程序，其中一個(gè)I/O模塊上設(shè)有若干I/O通道，I/O的第一輸入通道與SO2在線監(jiān)測(cè)器相連，I/O的第二輸入通道與第一皮帶秤相連，I/O的第三輸入通道與第一皮帶秤相連，I/O的第一輸出通道與第一卸料裝置相連，I/O的第二輸出通道與第二卸料裝置相連。操作員在PCL控制器中將國(guó)家要求的SO2排放量作為設(shè)定值SP，本裝置啟動(dòng)時(shí)，石灰與煤以初始的Ca/S，進(jìn)行混合破碎、燃燒，然后在線檢測(cè)設(shè)備采集燃燒后煙氣中SO2的含量，此時(shí)，PCL控制器通過(guò)I/O第一輸入通道采集SO2的排放量的信號(hào)PV，當(dāng)排放量PV大于設(shè)定值SP時(shí)，配比運(yùn)算程序會(huì)提高Ca/S數(shù)值，此時(shí)，I/O第一輸出通道發(fā)出的信號(hào)使得第一卸料裝置加大石灰的投放量，I/O第二輸出通道發(fā)出的信號(hào)使得第二卸料裝置減小煤炭的投放量，然后第一皮帶秤和第二皮帶秤分別將石灰和煤炭的加入量通過(guò)I/O第二輸入通道和I/O第三輸入通道傳輸?shù)絇LC控制器，以達(dá)到新Ca/S數(shù)值。此時(shí)，再將通過(guò)在線監(jiān)測(cè)裝置采集SO2的排放量PV傳輸?shù)絇LC控制器，根據(jù)在線SO2的排放量，運(yùn)算是否設(shè)置新的Ca/S，直到采集到的SO2的排放量PV小于設(shè)定值SP，即國(guó)家排放要求。在一些實(shí)施方式中，石灰粉末的粒徑75-150微米。理論上石灰的粒徑越小，其脫硫效果越好，但是成本也越高。實(shí)踐證明，粒徑75-150微米的石灰的脫硫效果好，粒徑再小，其脫硫性能提升的幅度小，但是成本增加很多。在一些實(shí)施方式中，石灰粉末和煤的初始配比為石灰中的鈣元素和煤中的硫元素的摩爾比例為1:100-1:50。實(shí)驗(yàn)證明，石灰中的鈣元素和煤中的硫元素的摩爾比例為1:100-1:50時(shí)，其脫硫性能最佳。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式中一種沸騰爐脫硫裝置及脫硫方法的工藝流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。一種沸騰爐脫硫裝置，包括石灰倉(cāng)、煤倉(cāng)、第一皮帶秤、第二皮帶秤、破碎機(jī)，石灰倉(cāng)的上部連接有袋式除塵器，石灰倉(cāng)的下端設(shè)有第一卸料裝置，第一皮帶秤設(shè)于石灰倉(cāng)的下方，煤倉(cāng)的下端設(shè)有第二卸料裝置，第二皮帶秤設(shè)于煤倉(cāng)的下方，第一皮帶秤和所述第二皮帶秤分別與破碎機(jī)連通，破碎機(jī)與沸騰爐爐膛連通，爐膛上方設(shè)有在線檢測(cè)儀，還包括PLC控制器，PLC控制器包括I/O模塊和配比運(yùn)算程序，其中一個(gè)I/O模塊上設(shè)有若干I/O通道，I/O的第一輸入通道與SO2在線監(jiān)測(cè)器相連，I/O的第二輸入通道與第一皮帶秤相連，I/O的第三輸入通道與第一皮帶秤相連，I/O的第一輸出通道與第一卸料裝置相連，I/O的第二輸出通道與第二卸料裝置相連。如此設(shè)計(jì)，石灰倉(cāng)上方的袋式除塵器可以防止加入石灰粉時(shí)，粉塵泄露到空氣中，造成污染的情況，使用后，泄露到空氣中的粉塵小于30mg/m3。為了防止石灰倉(cāng)中的石灰與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，第一卸料裝置設(shè)為風(fēng)隔輪。為了對(duì)加入的煤塊進(jìn)行預(yù)破碎，第二卸料裝置為振動(dòng)給料機(jī)。為了將低處的石灰和煤粉的混合物料加入到高處沸騰爐的入料口，破碎機(jī)與爐膛通過(guò)提升機(jī)相連通?；诜序v爐脫硫裝置的脫硫方法，包括以下步驟：A、給料：石灰粉末和煤分別通過(guò)第一皮帶秤和第二皮帶秤稱(chēng)重后，按初始配比投入破碎機(jī)；B、破碎：石灰粉末和煤粉混合后在破碎機(jī)中進(jìn)一步混合粉碎，使得混合粉末的粒徑在75-150微米；C、反應(yīng)：石灰粉末和煤粉的混合粉末加入沸騰爐爐膛，使其燃燒；D、檢測(cè)：在線檢測(cè)儀檢測(cè)爐膛上方排放的煙氣中SO2的含量；E、反饋：檢測(cè)到SO2的含量的數(shù)據(jù)反饋至PLC控制器；F、調(diào)整：PLC控制器根據(jù)SO2的含量的數(shù)據(jù)，通過(guò)配比控制程序的運(yùn)算，輸出第一卸料裝置或者第二卸料裝置調(diào)整石灰粉末或者煤的加入量。PLC控制原理如下：操作員在PCL控制器中將設(shè)定值SP設(shè)為100mg/m3，本裝置啟動(dòng)時(shí)，石灰與煤以初始的Ca/S，進(jìn)行混合破碎、燃燒，然后在線檢測(cè)設(shè)備采集燃燒后煙氣中SO2的含量，此時(shí)，PCL控制器通過(guò)I/O第一輸入通道采集SO2的排放量的信號(hào)PV，當(dāng)排放量PV大于設(shè)定值100mg/m3時(shí)，配比運(yùn)算程序會(huì)提高Ca/S數(shù)值，此時(shí)，I/O第一輸出通道發(fā)出的信號(hào)使得第一卸料裝置加大石灰的投放量，I/O第二輸出通道發(fā)出的信號(hào)使得第二卸料裝置減小煤炭的投放量，然后第一皮帶秤和第二皮帶秤分別將石灰和煤炭的加入量通過(guò)I/O第二輸入通道和I/O第三輸入通道傳輸?shù)絇LC控制器，以達(dá)到新Ca/S數(shù)值。此時(shí)，再將通過(guò)在線監(jiān)測(cè)裝置采集SO2的排放量PV傳輸?shù)絇LC控制器，根據(jù)在線SO2的排放量，運(yùn)算是否設(shè)置新的Ca/S，直到采集到的SO2的排放量PV小于設(shè)定值100mg/m3。為了使得和煤粉混合后脫硫效果好，石灰粉末的粒徑75-150微米。為了使得和煤粉混合后脫硫性能最佳，石灰粉末和煤的初始配比為石灰中的鈣元素和煤中的硫元素的摩爾比例為1:100-1:50。實(shí)施案例1：石灰粉末和煤的初始配比為石灰中的鈣元素和煤中的硫元素的摩爾比例為1:100，其中石灰粉末的粒徑75微米，在線檢測(cè)設(shè)備初次采集燃燒后煙氣中SO2的含量為80.2mg/m3。實(shí)施案例2：石灰粉末和煤的初始配比為石灰中的鈣元素和煤中的硫元素的摩爾比例為1:50，其中石灰粉末的粒徑150微米，在線檢測(cè)設(shè)備初次采集燃燒后煙氣中SO2的含量85.5/m3。實(shí)施案例3：石灰粉末和煤的初始配比為石灰中的鈣元素和煤中的硫元素的摩爾比例為1:75，其中石灰粉末的粒徑100微米，在線檢測(cè)設(shè)備初次采集燃燒后煙氣中SO2的含量92.5/m3。對(duì)比案例1：石灰粉末和煤的初始配比為石灰中的鈣元素和煤中的硫元素的摩爾比例為1:200，其中石灰粉末的粒徑100微米，在線檢測(cè)設(shè)備初次采集燃燒后煙氣中SO2的含量200/m3。對(duì)比案例2：石灰粉末和煤的初始配比為石灰中的鈣元素和煤中的硫元素的摩爾比例為1:75，其中石灰粉末的粒徑200微米，在線檢測(cè)設(shè)備初次采集燃燒后煙氣中SO2的含量235/m3。案例Ca/S石灰粒徑初次SO2含量平均實(shí)施案例11:10075微米80.2mg/m3符合國(guó)家要求實(shí)施案例21:50150微米85.5/m3符合國(guó)家要求實(shí)施案例31:75100微米92.5/m3符合國(guó)家要求對(duì)比案例11:200100微米200/m3不符合國(guó)家要求對(duì)比案例21:75200微米235/m3不符合國(guó)家要求當(dāng)石灰粒徑越小，成本越高，Ca/S比越高，成本亦越高，不符合工業(yè)生產(chǎn)的需求。本發(fā)明提供的實(shí)施方案中的的沸騰爐脫硫裝置及脫硫方法，可以根據(jù)最終沸騰爐SO2的排放量，來(lái)調(diào)整脫硫劑石灰和煤炭的加入比例，從而使其充分反應(yīng)，提高脫硫劑的脫硫效率，保證最終SO2的排放量符合國(guó)家的排放要求。以上表述僅為本發(fā)明的優(yōu)選方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3