电石渣粉作为脱硫剂的综合利用

赵晓勇　吕学鑫　徐　科

（1.宁夏京能宁东发电有限责任公司，宁夏　灵武　751400；2.宁夏峰业环保科技有限公司，宁夏　灵武　751400）

电石渣粉作为脱硫剂的综合利用

赵晓勇1吕学鑫2徐科2

（1.宁夏京能宁东发电有限责任公司，宁夏灵武751400；2.宁夏峰业环保科技有限公司，宁夏灵武751400）

应“推动燃煤电厂超低排放改造”的环保要求，推进煤炭清洁高效利用，促进节能减排和大气污染治理，脱硫系统增容改造成本大，运行成本增加。使用电石渣粉掺配石灰石作为石灰石-石膏湿法烟气脱硫剂，能够有效控制脱硫效率，降低SO2排放浓度，减少环境污染，减少石灰石粉消耗量，实现CO2减排，为固废综合利用带来的经济效益、社会效益显著。

燃煤电厂；烟气脱硫；电石渣；湿法脱硫

宁夏京能宁东发电有限责任公司有2台2×660MW机组。电厂于2013年进行双塔双循环工艺的可行性研究，于2014年和2015年进行脱硫增容改造，采用双塔双循环工艺湿法脱硫。该工艺对现有SO2吸收系统进行增容，新增一套石灰石粉配制石灰石浆液系统，对现有石膏脱水废水系统进行增容改造，提高脱硫效率。利用电石渣粉掺配石灰石粉结果表明，该法脱硫剂用量减少，运行成本和检修维护成本降低，减轻了双塔双循环运行成本增高的问题。脱硫增容改造后的流程图见图1。

1　电石渣粉与石灰石粉脱硫原理及工艺流程

石灰石粉是典型的脱硫剂产品，电石渣是生产乙炔后的产物Ca（OH）2，通过对电石渣加工成电石渣粉，达到与石灰石粉品质一样的产品，以此与石灰石粉进行掺配，作为脱硫剂而进行烟气脱硫的一种方法，其主要的化学反应过程如下［1］。

2　电石渣粉的优点

①通过上述化学方程式可以看出，电石渣粉遇水生成强碱性的Ca（OH）2溶液，SO2是酸性氧化物，所以二者相遇会发生强烈的、非可逆的酸性中和反应，其反应速度远远高于石灰石粉（主要成分是CaCO3）与SO2之间发生的弱酸、弱碱盐的系列反应。得出结论，电石渣粉的反应速率及活性高于常规脱硫剂石灰石粉。

表1　电石粉掺配石灰石混合制成1∶2浆液试验数据分析

图1　脱硫增容改造后的流程图

②电石渣粉表面积（化学反应表面积）是石灰石粉的2倍左右，能够与SO2充分、迅速反应，不会有残留。而由于石灰石粉体表面积小，CaCO3为弱碱盐，石灰石粉有10%杂质等原因，会使石灰石粉有10%～20%不发生反应，残留在吸收塔内，造成沉积甚至结垢。

③电石渣粉为强碱，CaCO3为弱碱盐，相同质量下的电石渣粉和CaCO3，对提高吸收塔浆液pH值的效果和速度前者要远远大于后者。

④由于电石渣粉体表面积大、活性强，所以，飞灰等影响浆液品质的杂质和氯离子等均不能影响其反应，对已经被杂质恶化的浆液有很好的治理作用。

⑤电石渣粉与CaCO3的分子质量之比为74/100，即吸收同质量的SO2所消耗的电石渣粉与CaCO3质量之比为74/100，而又由于石灰石粉含有10%杂质等原因，会使石灰石粉有10%～20%不发生反应。所以，以电石渣粉作为脱硫剂，与石灰石粉掺配1∶2，消耗量减少约20%。

⑥电石渣粉硬度低于石灰石粉，且电石渣粉为强碱，对设备、管道的磨损、堵塞、酸腐蚀减少，提高设备可靠性能。

3　试验数据

电石粉掺配石灰石混合制成1∶2浆液试验数据分析结果见表1。

4　经济效益显著

①根据试验结果分析，按照电石渣粉作为脱硫剂与石灰石粉掺配1∶2使用比单纯使用石灰石粉脱硫，节省石灰石粉耗量约20%。②若原烟气硫份小于4 000mg/m3，按照电石渣粉作为脱硫剂与石灰石粉掺配1∶2使用，运行三台浆液循环泵脱硫率达到99.1%，可降低电耗（节省1台浆液循环泵）。③电石渣粉作为脱硫剂与石灰石粉掺配1 ∶2使用使吸收塔浆液密度得到有效控制，石膏脱水系统运行时间减少，脱硫浆液循环泵、氧化风机、吸收塔搅拌器等设备电流减小2A左右，可有效降低脱硫厂用电率。综上所述使用，以电石渣粉、石灰石按1∶2比例混合浆液作为脱硫剂取得的经济效益显著。

5　环境保护成效

①减少火电厂脱硫SO2排放量，保护环境、推动燃煤电厂超低排放；②有效控制耗电量，降低设备运行电耗，降低脱硫厂用电率，减少脱硫剂消耗，响应国家节能减排号召；③电石渣粉作为脱硫剂吸收锅炉尾气中的二氧化碳，对火电厂低碳排放作出巨大贡献。

6　结论

随着煤种变化的影响，环保意识不断强化，在资源可持续发展的理念下，通过对石渣粉、石灰石按1∶2比例混合，既节约资源，也可降低对环境的影响，在降低脱硫增容改造运营成本的同时实现火电厂低硫低碳排放。

［1］朱青青.电石渣在电厂烟气脱硫中的应用［D］.兰州：兰州理工大学，2006.

Comprehensive Utilization of Calcium Carbide Slag Powder as Desulfurization Agent

Zhao Xiaoyong1Lv Xuexin2Xu Ke2
（1.Ningxia Jingneng Ningdong Electric Power Co.Ltd.，Lingwu Ningxia 751400；2.Ningxia Fengye Industry Environmental Protection Technology Co.Ltd.，Lingwu Ningxia 751400）

In response to"promote the ultra low emission coal-fired power plant transformation"environmental requirements，promoting clean and efficient use of coal，promoting energy conservation and emission reduction and air pollution control，desulfurization system capacity increasing cost，operating costs increased.Carbide slag powder mixed with limestone was used as limestone-gypsum wet flue gas desulfurization agent，to effectively control the desulfurization efficiency，reduce SO2，reduce environmental pollution，reduce lime stone powder consumption，bring significant social and economic benefit for the comprehensive utilization of solid waste.

coal fired power plant；flue gas desulfurization；carbide slag；wet desulfurization

X701.3

A

1003-5168（2016）07-0148-02

2016-06-13

赵晓勇（1982-），男，专科，助理工程师，研究方向：火电厂环保设施运行管理。