2017-01
技术应用与研究
当代化工明察37 Chenm
浅谈水煤浆燃烧脱硫技术及其进展
*王彩琴严瑾李瑛
（陕西能源职业技术学院化学工程系陕西712000）
摘要：水煤案具有易储存，易输、高效环保的特点，脱硫型水煤案的更突出其环保特性。本文针对水煤案的固硫机理和影响国素，分
新脱型水煤浆制务的影响因素和基本性能，旨在促速我国脱疏型水煤浆制务技术的发展和应用。关键词：水煤；脱硫机理；技术逐展
中图分类号：TQ
文献标识码：A
DiscussionofCoal-Water-SlurryCombustionDesulfurizationTechnologyandIts
Development
Wang Caiqin,Yan Jin,Li Ying
(School of Chemical Engineering, Shaanxi Energy Institute, Shanxi, 712000)
Abstracf: Coa/-wafer-slurry has zhe characteristics of easy lo store, easy fo transporf and high eficiency and environmental profections besides, the desujfirization type of coal-water-shery highlights its ervironmental profection characteristic. In terms of the solid sarlfiar mechanism and in/luence factors of coal-wafer-slurry, this paper has analyzed zhe infhvence facfors and basic performance of desilfurization ype of coal-water-slarry preparation so thar to promote he development and application of desuifarizationt type of coal-water-slurry preparation fechnology in Chind.
Key words: Coal-Warer-Slurry; desarfierizarion similationr; technology developmen!
1.水煤浆概述
(1)水煤浆的国内外发展应用现状
随着我国在新能源开发领域投入的不断加大，新能源的开发和使用也取得了一定的成果，但煤炭仍然是我国重要能源之一，且将在未来很长时间内是我国工业生产和居民生活的重要燃料。通常情况下，水煤浆中约有三分之二的煤，三分之一的水，还有极少量的其他化学添加剂，水煤浆作为燃料即能去除煤中无法充分燃烧的部分，又具有良好的流动性，所以被称之为煤基液态燃料。此外，水煤浆制备和燃烧技术在美国、日本等发达国家都得到深入地研究，同时开发出水煤浆专用的锅炉设备。
(2)脱硫型水煤浆的特点及研制的必要性
从某种程度上来讲，水煤浆的出现颠覆了传统煤的使用方式。水煤浆作为一种液态煤基燃料，其燃烧机理和传统的煤粉有很大差异，它的燃烧温度比煤粉低约200℃，另外，由于水煤浆本身含有一定量的水，所以其在燃烧时具有更好的固硫效果。脱硫型水煤浆具有高效、清洁以及低污染的特性，可用于现代煤化工、工业锅炉、电站锅炉以及工业窑炉中，且其具有环保节能的优势。所以，采用脱硫型水煤浆制备技术来处理高硫煤，不但节约了成本，而且还降低了对环境的污染，市场前景非常广阔。
2.水煤浆燃烧脱硫机理以及影响因素
(1)水煤浆燃烧脱硫机理
水煤浆的燃烧共经历三个阶段：蒸发与结团；挥发分析出与燃烧；焦炭燃烧。
蒸发与结团
水煤浆在燃烧之前会经过雾化阶段，在雾化阶段所含水分会被蒸发，此过程中会吸收大量的热，能有效降低水煤浆的燃烧温度。通带情况下，脱硫剂在高温环境中会非常带容易出现烧结状况，导致实际燃烧面积缩减。面水煤浆在燃烧时由于其温度比较低，所以能够有效地防止烧结状况的出现，
万方数据
使得燃烧更加充分。另外，脱硫型水燥浆在制备过程中，煤粉和其中掺加的固硫剂会充分混合，这就使得水煤浆在燃烧过程中会形成众多的由煤粉以及脱硫剂混合而成的细小颗粒。
挥发分析出与燃烧
水煤浆在燃烧的过程中，伴随若温度的上升，煤粉中易挥发的物质比如水、硫等逐渐的析出并形成多孔状构造，这时，碳酸钙也在高温下发生分解，最终变成氧化钙。这一阶段的燃烧基本上都处于缺氧环境，所以水煤浆中的硫元素形成了二氧化硫以及硫化氢等物质。随后氧化钙会和二氧化硫、硫化氢发生硫化反应，最终形成硫化钙以及亚硫酸钙。该阶段发生化学反应的化学方程式如下：
CaCO,→CaO+CO, CaO+H,S→CaS+H,O CaSO,+SO→CaSO, 焦炭燃烧
水煤浆燃烧析出的水、硫等挥发分导致煤、硫形成的颗
粒团逐渐破裂，面且燃烧生成的多孔状构造使外部的氧气能迅速进入结团内，为燃烧过程提供充足的氧气。在富氧环境下，二氧化硫碰到氧化钙之后会发生氧化反应，生成硫酸钙和亚硫酸钙，同时硫化钙也会发生氧化反应生成硫酸钙以及亚硫酸钙。该阶段化学反应的化学方程式如下
SO,+CaO→CaSO
2SO,+2CaO+O→2CaSO
CaS+20,→CaSO 2CaS+3O→2CaS0 2CaSO,+O,→2CaS0
此时，硫酸钙、亚硫酸钙在高温下也会发生分解反应，生成氧化钙以及二氧化硫，其化学反应方程式如下：
CaSO,→CaO +SO,1, 2CaSO,→2CaO+2SO,↑ +0, 因为水煤浆是以颗粒团的形式进行燃烧，因此其在脱硫
过程中更容易发生固一固反应，即最终生成固态的硫化物，