本發明涉及脫硫技術的領域，特別涉及一種沸騰爐脫硫裝置及脫硫方法。
背景技術：
：酸雨是全球關注的大氣污染問題，而SO2是形成酸雨的主要物質，對人體健康，對農業及城市建筑設施產生嚴重的危害。為了加強對SO2的控制，國家發布的《水泥工業大氣污染物排放標準》(GB4915–2013)規定重點地區的水泥窯的SO2排放量必須低于100mg/m3。在現有技術的鍋爐中，一般采用爐內燃燒脫硫，其方法是采用燃燒中摻兌脫硫劑(如碳酸鈣)或爐內噴鈣脫硫等。但是上述方法中的脫硫劑一般無法充分參與反應，直接影響脫硫效率以及脫硫劑的利用率。且由于生產中，不同批次的石灰的含鈣量或者煤炭的含硫量均不一致，因此在反應過程中，很難及時調整脫硫劑的加入量，避免鍋爐中SO2的排放量超過國家的排放要求。技術實現要素：本發明的目的是提供一種沸騰爐脫硫裝置及脫硫方法，本發明提供的沸騰爐脫硫裝置及脫硫方法，可以根據最終沸騰爐SO2的排放量，來調整脫硫劑和煤炭的加入比例，從而使其充分反應，提高脫硫劑的脫硫效率，保證最終SO2的排放量符合國家的排放要求。本發明提供的一種沸騰爐脫硫裝置，包括石灰倉、煤倉、第一皮帶秤、第二皮帶秤、破碎機，石灰倉的上部連接有袋式除塵器，石灰倉的下端設有第一卸料裝置，第一皮帶秤設于石灰倉的下方，煤倉的下端設有第二卸料裝置，第二皮帶秤設于煤倉的下方，第一皮帶秤和所述第二皮帶秤分別與破碎機連通，破碎機與沸騰爐爐膛連通，還包括PLC控制器，爐膛上方設有在線檢測儀，在線檢測儀與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。石灰倉上方的袋式除塵器可以防止加入石灰粉時，粉塵泄露到空氣中，造成污染的情況。本方案種的在線監測設備可以通過聯網，進入國家環保局的監控網絡中，以便于環保局對廢氣進行監控和治理。在一些實施方式中，第一卸料裝置為風隔輪，第二卸料裝置為振動給料機。風隔輪可以通過調節其轉速來調整石灰的加入量，且風隔輪能起到隔絕空氣的作用，避免空氣進入石灰倉，空氣中的二氧化碳與石灰反應生成碳酸鈣，使得石灰中的有效成分降低，從而其脫硫性能降低。振動給料機，可以調節其振動頻率來調整煤炭的加入量，且可以將煤塊進行初次破碎，再與石灰進行混合破碎。在一些實施方式中，破碎機與爐膛通過提升機相連通。使用提升機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第一皮帶秤和第二皮帶秤稱重后，按初始配比投入破碎機；B、破碎：石灰粉末和煤粉混合后在破碎機中進一步混合粉碎，使得混合粉末的粒徑在75-150微米；C、反應：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：在線檢測儀檢測爐膛上方排放的煙氣中SO2的含量；E、反饋：檢測到SO2的含量的數據反饋至PLC控制器；F、調整：PLC控制器根據SO2的含量的數據，通過配比控制程序的運算，輸出第一卸料裝置或者第二卸料裝置調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模塊和配比運算程序，其中一個I/O模塊上設有若干I/O通道，I/O的第一輸入通道與SO2在線監測器相連，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控制器中將國家要求的SO2排放量作為設定值SP，本裝置啟動時，石灰與煤以初始的Ca/S，進行混合破碎、燃燒，然后在線檢測設備采集燃燒后煙氣中SO2的含量，此時，PCL控制器通過I/O第一輸入通道采集SO2的排放量的信號PV，當排放量PV大于設定值SP時，配比運算程序會提高Ca/S數值，此時，I/O第一輸出通道發出的信號使得第一卸料裝置加大石灰的投放量，I/O第二輸出通道發出的信號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I/O第二輸入通道和I/O第三輸入通道傳輸到PLC控制器，以達到新Ca/S數值。此時，再將通過在線監測裝置采集SO2的排放量PV傳輸到PLC控制器，根據在線SO2的排放量，運算是否設置新的Ca/S，直到采集到的SO2的排放量PV小于設定值SP，即國家排放要求。在一些實施方式中，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。實驗證明，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，其脫硫性能最佳。附圖說明圖1為本發明一實施方式中一種沸騰爐脫硫裝置及脫硫方法的工藝流程圖。具體實施方式下面結合說明書附圖，對本發明進行進一步詳細的說明。一種沸騰爐脫硫裝置，包括石灰倉、煤倉、第一皮帶秤、第二皮帶秤、破碎機，石灰倉的上部連接有袋式除塵器，石灰倉的下端設有第一卸料裝置，第一皮帶秤設于石灰倉的下方，煤倉的下端設有第二卸料裝置，第二皮帶秤設于煤倉的下方，第一皮帶秤和所述第二皮帶秤分別與破碎機連通，破碎機與沸騰爐爐膛連通，爐膛上方設有在線檢測儀，還包括PLC控制器，PLC控制器包括I/O模塊和配比運算程序，其中一個I/O模塊上設有若干I/O通道，I/O的第一輸入通道與SO2在線監測器相連，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。如此設計，石灰倉上方的袋式除塵器可以防止加入石灰粉時，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。為了防止石灰倉中的石灰與空氣中的二氧化碳反應，第一卸料裝置設為風隔輪。為了對加入的煤塊進行預破碎，第二卸料裝置為振動給料機。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，破碎機與爐膛通過提升機相連通。基于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第一皮帶秤和第二皮帶秤稱重后，按初始配比投入破碎機；B、破碎：石灰粉末和煤粉混合后在破碎機中進一步混合粉碎，使得混合粉末的粒徑在75-150微米；C、反應：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：在線檢測儀檢測爐膛上方排放的煙氣中SO2的含量；E、反饋：檢測到SO2的含量的數據反饋至PLC控制器；F、調整：PLC控制器根據SO2的含量的數據，通過配比控制程序的運算，輸出第一卸料裝置或者第二卸料裝置調整石灰粉末或者煤的加入量。PLC控制原理如下：操作員在PCL控制器中將設定值SP設為100mg/m3，本裝置啟動時，石灰與煤以初始的Ca/S，進行混合破碎、燃燒，然后在線檢測設備采集燃燒后煙氣中SO2的含量，此時，PCL控制器通過I/O第一輸入通道采集SO2的排放量的信號PV，當排放量PV大于設定值100mg/m3時，配比運算程序會提高Ca/S數值，此時，I/O第一輸出通道發出的信號使得第一卸料裝置加大石灰的投放量，I/O第二輸出通道發出的信號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I/O第二輸入通道和I/O第三輸入通道傳輸到PLC控制器，以達到新Ca/S數值。此時，再將通過在線監測裝置采集SO2的排放量PV傳輸到PLC控制器，根據在線SO2的排放量，運算是否設置新的Ca/S，直到采集到的SO2的排放量PV小于設定值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，在線檢測設備初次采集燃燒后煙氣中SO2的含量為80.2mg/m3。實施案例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，在線檢測設備初次采集燃燒后煙氣中SO2的含量85.5/m3。實施案例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，在線檢測設備初次采集燃燒后煙氣中SO2的含量92.5/m3。對比案例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，在線檢測設備初次采集燃燒后煙氣中SO2的含量200/m3。對比案例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，在線檢測設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含量平均實施案例11:10075微米80.2mg/m3符合國家要求實施案例21:50150微米85.5/m3符合國家要求實施案例31:75100微米92.5/m3符合國家要求對比案例11:200100微米200/m3不符合國家要求對比案例21:75200微米235/m3不符合國家要求當石灰粒徑越小，成本越高，Ca/S比越高，成本亦越高，不符合工業生產的需求。本發明提供的實施方案中的的沸騰爐脫硫裝置及脫硫方法，可以根據最終沸騰爐SO2的排放量，來調整脫硫劑石灰和煤炭的加入比例，從而使其充分反應，提高脫硫劑的脫硫效率，保證最終SO2的排放量符合國家的排放要求。以上表述僅為本發明的優選方式，應當指出，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些也應視為本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3