专利名称：水平循环流化床气化炉煤气和烟气的脱硫方法
技术领域：
本发明涉及对循环流化床气化炉内产生的煤气和烟气进行脱硫的方法，特别是涉
及对一种水平循环流化床气化炉内产生的煤气和烟气进行脱硫的方法。
背景技术：
目前，普遍使用的循环流化床气化炉为立式循环流化床气化炉，由于炉膛为立式 结构，只有一个床料进口和一个气体出口 (燃烧产生的气体和水煤气的气体共同出口 )， 煤气化时，煤燃烧反应和水煤气反应在炉膛内混在一起进行，燃烧产生的气体和水煤气的 气体共用同一个出口又缺乏在炉膛内的隔离设置，一方面，除了导致两种气体产物都混合 在一起，使本来是发热量很高的水煤气产品因混入了燃烧产生的气体而降低了发热量不足 外，另一方面，在采取炉内脱硫法时，由于煤燃烧反应和水煤气反应在炉膛内混在一起进 行，最终结果体现气化，脱硫过程中，按照气化炉(还原炉)进行脱硫反应，水煤气中的H^ 与脱硫剂[普遍采用石灰石(CaC03)经炉中煅烧生成石灰(Ca0)或直接采用石灰]反应生 成的盐(CaS)不稳定( 一级脱硫)，排出炉外放久见水分解即CaS+H20 — CaO+H2S t ，导致 不足是达不到稳定除硫效果，所除的硫对环境污染仍造成威胁，并可对环境继续造成污染。
针对上述第一方面的不足，专利申请号为200810170858.7的专利申请中给出了 水平循环流化床气化炉加以解决。即将炉膛设计为水平炉膛，水平炉膛内纵向有垂直隔板， 隔炉膛为燃烧炉膛和气化炉膛，分别对应有燃烧反应床料进口和水煤气反应床料进口及燃 烧气体出口和煤气气体出口，煤气化时，可使燃烧反应和水煤气反应在同一个水平炉膛内
分开有序进行。但目前还没有提出针对水平循环流化床煤气和烟气的脱硫方法，以克服立 式循环流化床气化炉炉内脱硫时，只存在按照气化炉(还原炉)进行脱硫反应(一级脱 硫)，达不到稳定除硫效果，所除的硫对环境污染仍造成威胁并可对环境继续造成污染的不 足。
发明内容
本发明要解决的技术问题为立式循环流化床气化炉在采取炉内脱硫方法时，只存 在按照气化炉(还原炉)进行脱硫反应(一级脱硫)，脱硫反应生成的盐(硫化物，采用石 灰石或石灰做为脱硫剂时为CaS)不稳定，排出炉外放久遇水易分解出H^气体达不到稳定 除硫效果，所除的硫对环境污染仍造成威胁，并可对环境继续造成污染的不足。
为解决上述技术问题本发明所给出的技术方案为，一种水平循环流化床气化炉煤 气和烟气的脱硫方法，将做为脱硫剂的其钙元素含量与燃料中的硫元素含量的摩尔比为 1. 5-2. 0的碳酸钙或氧化钙，直接或与燃烧煤混合后，由所述燃烧煤给煤器投入到温度为 840°C -8901\压力为l-10个大气压的所述水平循环流化床气化炉中，未参与脱硫反应的 所述脱硫剂顺着床料，按着所述燃烧炉膛内流道、所述气化炉膛内流道和所述垂直隔板床 料通口形成的水平循环路线运行，运行到所述燃烧炉膛内，按照燃烧炉(氧化炉)进行脱 硫反应，除去烟气中的S(^，生成稳定的硫酸钙；运行到所述气化炉膛内，按照气化炉(还原炉)进行脱硫反应，除去煤气中的H2S，生成不稳定的CaS(对煤气中的硫进行一级脱硫)； 所述CaS顺着床料由所述垂直隔板相应床料通口运行到所述燃烧炉膛内转化为稳定的硫
酸牵丐，即CaS+202燃烧时CaS04 (对煤气中的硫进行二级脱硫)。 在上述方法中也可增加同时将做为脱硫剂的其钙元素含量与燃料中的硫元素含
量的摩尔比为1的碳酸钙或氧化钙直接或与气化煤混合后由所述气化煤给煤器投入到所 述水平循环流化床气化炉中。 本发明与已有方法相比，由于针对水平循环流化床气化炉煤气和烟气的脱硫方
法，所述水平循环流化床气化炉存在隔炉膛为燃烧炉膛和气化炉膛，未参与脱硫反应的所 述脱硫剂，顺着床料按着所述燃烧炉膛内流道、所述气化炉膛内流道和所述垂直隔板床料 通口形成的水平循环路线运行，在水平炉膛内存在按照燃烧炉(氧化炉)和气化炉(还原
炉)两种脱硫反应分别对应燃烧炉膛和气化炉膛，分别除去烟气中的so2生成稳定的硫酸
钙和煤气中的H2S生成不稳定的CaS (对煤气中的硫进行一级脱硫)，所述CaS可运行到所 述燃烧炉膛内转化为稳定的硫酸钙即可实现对煤气中的硫进行二级脱硫。其有益效果是， 可实现分别除去水平循环流化床气化炉煤气和烟气中的硫，且相应对煤气中的硫实现了二 级脱硫，达到了稳定脱硫效果，不会对环境污染造成威胁和继续污染环境，同时未参与脱硫 反应的所述脱硫剂在水平循环流化床气化炉内按所述水平循环路线运行，能够有效充分利 用脱硫剂，使脱硫反应更加充分，提高脱硫率，可除去燃料中90%以上的硫。
图1为水平循环流化床气化炉煤气和烟气的脱硫方法，在由所述燃烧煤给煤器向
所述水平循环流化床气化炉投入脱硫剂碳酸钙或氧化钙情形时脱硫过程框图； 图2为水平循环流化床气化炉煤气和烟气的脱硫方法，在由所述燃烧煤给煤器和
气化煤给煤器，同时向所述水平循环流化床气化炉投入脱硫剂碳酸钙或氧化钙情形时脱硫
过程框图。
具体实施例方式
下面结合附图给出本发明优选实施例由图1给出的实施例为将钙元素含量与燃 料中的硫元素含量的摩尔比为1. 7的平均粒径为4mm以下的碳酸钙或氧化钙直接或与燃烧 煤混合，由所述燃烧煤给煤器投入到温度为S4(TC -89(rC、压力为1个大气压的所述水平 循环流化床气化炉中，未参与脱硫反应的碳酸钙或氧化钙顺着床料，按着所述燃烧炉膛内 流道、所述气化炉膛内流道和所述垂直隔板床料通口形成的水平循环路线运行，运行到所 述燃烧炉膛内，按照燃烧炉膛(氧化炉)进行脱硫反应，除去烟气中的S02生成稳定的硫酸 钙；运行到所述气化炉膛内，按照气化炉(还原炉)进行脱硫反应，除去煤气中的&S，生成 不稳定的CaS(对煤气中的硫进行一级脱硫)；所述CaS顺着床料由所述垂直隔板相应床料 通口运行到所述燃烧炉膛内转化为稳定的硫酸钙(对煤气中的硫进行二级脱硫)。由图2 给出的实施例为在图1实施例方法中，Ca/S摩尔比控制在1. 5-2. 0范围，也可同时将做为 脱硫剂的其钙元素含量与燃料中的硫元素含量的摩尔比为1的碳酸钙或氧化钙直接或与 气化煤混合后，由所述气化煤给煤器投入到所述水平循环流化床气化炉中。
所述脱硫剂还可选用含铍、镁、锶和钡元素的碳酸盐或其氧化物。
权利要求
一种水平循环流化床气化炉煤气和烟气的脱硫方法，其特征在于将做为脱硫剂的其钙元素含量与燃料中的硫元素含量的摩尔比为1.5～2.0的碳酸钙或氧化钙，直接或与燃烧煤混合后，由所述燃烧煤给煤器投入到温度为840℃-890℃、压力为1-10个大气压的所述水平循环流化床气化炉中，未参与脱硫反应的所述脱硫剂，顺着床料，按着所述燃烧炉膛内流道、所述汽化炉膛内流道和所述垂直隔板床料通口形成的水平循环路线运行，运行到所述燃烧炉膛内，按照燃烧炉(氧化炉)进行脱硫反应，除去烟气中的SO2，生成稳定的硫酸钙；运行到所述气化炉膛内，按照气化炉(还原炉)进行脱硫反应，除去煤气中的H2S，生成不稳定的CaS(对煤气中的硫进行一级脱硫)；所述CaS顺着床料由所述垂直隔板相应床料通口运行到所述燃烧炉膛内转化为稳定的硫酸钙(对煤气中的硫进行二级脱硫)。
2. 根据权利要求1所述的水平循环流化床气化炉煤气和烟气的脱硫方法，其特征在 于所述摩尔比为1.7。
3. 根椐权利要求1所述的水平循环流化床气化炉煤气和烟气的脱硫方法，其特征在 于所述压力为l个大气压。
4. 根据权利要求1所述的水平循环流化床气化炉煤气和烟气的脱硫方法，其特征在 于所述脱硫剂平均粒径为4mm以下。
5. —种水平循环流化床气化炉煤气和烟气的脱硫方法，其待征在于将做为脱硫剂的 其钙元素含量与燃料中的硫元素含量的摩尔比为1. 5-2. 0的碳酸钙或氧化钙，直接或与燃 烧煤混合后，同时将做为脱硫剂的其钙元素含量与燃料中的硫元素含量的摩尔比为1的碳 酸钙或氧化钙直接或与气化煤混合后分别由所述燃烧煤给煤器和所述气化煤给煤器投入 到温度为84(TC -89(rC、压力为l-10个大气压的所述水平循环流化床气化炉中，未参与脱 硫反应的所述脱硫剂，顺着床料，按着所述燃烧炉膛内流道、所述气化炉膛内流道和所述垂 直隔板床料通口形成的水平循环路线运行，运行到所述燃烧炉膛内，按照燃烧炉(氧化炉) 进行脱硫反应，除去烟气中的S(^，生成稳定的硫酸钙；运行到所述气化炉膛内，按照气化炉 (还原炉)进行脱硫反应，除去煤气中的H2S，生成不稳定的CaS(对煤气中的硫进行一级脱 硫)；所述CaS顺着床料由所述垂直隔板相应床料通口运行到所述燃烧炉膛内转化为稳定 的硫酸f丐(对煤气中的硫进行二级脱硫)。
6. 根椐权利要求5所述的水平循环流化床气化炉煤气和烟气的脱硫方法，其特征在 于所述压力为l个大气压。
7. 根据权利要求5所述的水平循环流化床气化炉煤气和烟气的脱硫方法，其特征在 于所述脱硫剂平均粒径为4mm以下。
全文摘要
本发明涉及对一种水平循环流化床气化炉内产生的煤气和烟气进行脱硫的方法，要解决的技术问题为立式循环流化床气化炉在采取炉内脱硫方法时，只存在按照气化炉进行脱硫反应，生成的盐不稳定易分解，所除的流对环境污染仍造成威胁，并可对环境继续造成污染不足。给出的方法中所述含Ca未参与脱硫反应的脱硫剂顺着床料按着所述燃烧炉膛内流道、所述气化炉膛内流道和所述重直隔板床料通口形成的水平循环路线运行，存在按照燃烧炉和气化炉两种脱硫反应，按照气化炉脱硫生成不稳定的CaS可运行到所述燃烧炉膛内转化为稳定的硫酸钙，即可实现对煤气中的硫进行二级脱硫。
文档编号C10K1/20GK101773773SQ200910003520
公开日2010年7月14日 申请日期2009年1月8日 优先权日2009年1月8日
发明者马成果 申请人:黑龙江双锅锅炉股份有限公司