技術(shù)背景

    我國煤炭資源總量居世界第二，高硫煤約占總資源量的8%，按目前全國煤炭資源預測總量和探明煤炭儲量計算，高硫煤預測總量和探明儲量數(shù)千億噸，高硫煤資源相當豐富，由于目前尚沒有合適的處理工藝和滿足環(huán)保要求的使用途徑，為滿足SO₂防治的要求，我國禁止含硫量≥3%的高硫煤的開采，近年來煤炭價格上漲很快，可采資源量銳減，如何開發(fā)利用高硫煤這一特殊煤種已經(jīng)成為一個擺在我們面前的一個現(xiàn)實問題，因此研究開發(fā)高硫煤SO₂去除已勢在必行。

技術(shù)性能

    根據(jù)煤炭的燃燒機理，運用金屬離子作催化劑，在高溫情況下與SO₂發(fā)生化學反應(yīng)生成硫酸鹽的特性，運用穩(wěn)定劑阻止硫酸鹽分解的原理，把催化劑、抑制劑、穩(wěn)定劑有機的調(diào)配為***固硫催化劑。

     LYWS高硫煤高溫固硫劑采用金屬氧化物與多種無機化合物復配活化，改質(zhì)而成。用于高硫煤可在高溫下迅速反應(yīng)而出現(xiàn)粗晶微爆，促使燃料充分燃燒，與燃煤中SO₂反應(yīng)，生成在高溫下不易產(chǎn)生復分解的復合物，阻止了其他含硫物質(zhì)的分解，從而達到節(jié)能、固硫、提高燃燒效率的目的。

    LYWS高硫煤高溫固硫劑項目針對煤炭生產(chǎn)的高硫煤（高硫煤硫分在3%-10%），采用煤炭燃燒中固硫機理，研究開發(fā)出LYWS高硫煤高溫固硫劑，對固硫劑在燃燒中固硫的特性進行改善提高，將煤炭中的硫轉(zhuǎn)化為硫酸鹽并隨渣排出，從而降低煙氣中SO₂的含量，達到控制燃煤引起污染的目的。該固硫劑的應(yīng)用使固硫溫度范圍由原來的800℃擴大到1500℃左右，提高固硫劑在不同鍋爐中使用的范圍，并使固硫率達到50%以上，其中應(yīng)用于洗煤進行固硫，固硫率達到50-55%。應(yīng)用原煤進行固硫，固硫率達到55-65%， LYWS高硫煤高溫固硫劑目前已經(jīng)較好地解決了高硫煤在燃燒時的固硫問題，同其它煤炭固硫劑技術(shù)相比，LYWS高硫煤高溫固硫劑具有：工藝簡單，固硫成本低，固硫效率高，固硫性能好，直接與高硫煤混合，可達到良好的固硫效率。

技術(shù)原理

     LYWS高硫煤高溫固硫劑與煤混合均勻，進入鍋爐中進行燃燒固硫，固硫劑中固硫的化合物對煤炭具有助燃作用，其著火點顯著降低，提高煤炭的利用率。固硫劑中的氧化劑具有催化劑的作用，可以使煤在燃燒過程中燃燒的快而徹底，固硫劑中的催化劑可起到SO₂抑制劑的作用，其在高溫下和固硫產(chǎn)物形成硅酸鹽固溶體，阻止了固硫產(chǎn)物的復分解，提高了固硫效率。燃煤固硫劑的應(yīng)用是集助燃、催化、固硫于一體，因為固硫劑中的元素可以促進活化產(chǎn)物，這類元素處于氧化態(tài)時具有空的d軌道或f軌道，他們可以通過化學鍵斷裂，以獲得更多的分子量和較小的氣體物質(zhì)，從而降低了活化能，也就降低了煤的著火溫度，使煤炭燃燒的更加完全。固硫劑中的固硫成份與煤燃燒放出的SO₂發(fā)生反應(yīng)生成固硫產(chǎn)物硫酸鈣和二氧化硅，氧化鈣和SO₂反應(yīng)生成硫酸鈣，亞硫酸鈣和氧氣反生成硫酸鈣。固硫過程中除硅酸二鈣、氧化鈣參與脫硫反應(yīng)外，固硫劑中的鋁、鈉、鐵、鈦、鎂都參與了反應(yīng)。在固硫產(chǎn)物中除生成CaSO₄、CaS外還有更穩(wěn)定的多元化合物CaFe₃(SiO₄)₂OH，3CaO.3Al₂O₃，CaSO₄覆蓋或包裹在CaSO₄外面形成玻璃狀物質(zhì)，從而延緩并組織了CaSO₄的分解，提高了固硫效率，固硫劑經(jīng)過以上反應(yīng)過程，燃煤中的SO₂就以硫酸鹽或硫化物的形式固定在粉煤灰中。固硫劑用于原煤、散煤、型煤、洗煤、民用煤固硫系統(tǒng)中，可以把燃煤中的50-95%的硫都固定下來，大大減輕燃煤鍋爐后期煙氣脫硫的負擔，使燃煤煙氣中的SO₂濃度達到國家規(guī)定的排放標準。

應(yīng)用領(lǐng)域

     LYWS高硫煤高溫固硫劑主要應(yīng)用于燃煤電廠鍋爐、企業(yè)鍋爐、高硫煤礦、各種煤質(zhì)、民用爐、手燒爐、鏈條爐、往復鍋爐、拋煤機爐、反射爐、沸騰爐、粉煤灰爐等工業(yè)鍋爐。窯爐和型煤生產(chǎn)中應(yīng)用，是解決我國工業(yè)鍋爐、窯爐工況差、熱效率低、劣質(zhì)煤利用率低、SO₂污染嚴重等問題的環(huán)保產(chǎn)品，通過煤在燃燒過程中與氧化物作用，轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)境易接受的穩(wěn)定形式而固定爐渣的新技術(shù)，用于工業(yè)生產(chǎn)無需改變?nèi)济涸O(shè)備及條件，劣質(zhì)煤或優(yōu)、劣混合煤應(yīng)用可達到優(yōu)質(zhì)煤燃燒效果，添加固硫劑在灼熱時將硫迅速固定住，固硫率可達60-80%，減少SO₂的排放量。

市場前景

    燃燒中固硫以其費用低，方法簡單而備受重視，被國際上公認為是治理SO₂污染的***佳途徑之一，但是，多年來固硫率（尤其是在高溫下）始終突破不了70%的大關(guān)而使其推廣受到***。一些電廠采用固硫—尾氣脫硫雙重工藝來治理SO₂污染，而尾氣脫硫常常需要巨大的設(shè)備投入和運行管理費用。我們經(jīng)過多年來的努力，通過反復改進和篩選，終于開發(fā)出LYWS高硫煤高溫***固硫劑，在模擬電廠燃煤的條件（1250℃）下，SO₂固定率可達93%，比目前國內(nèi)外報道的***好結(jié)果高出了20多個百分點，按照這個結(jié)果，無須尾氣脫硫即可解決燃煤SO₂污染治理問題，這項成果對于解決電廠及其他企業(yè)燃煤SO₂污染問題無疑具有重要意義，技術(shù)指標工作溫度1250℃，固硫率＞90%，固硫劑用量為每噸煤使用30公斤左右（按含硫1%，Ca/S比為3計算）。

    據(jù)我國煤炭脫硫的情況，選煤廠脫除1噸SO₂的成本約500-600元；燃煤電廠脫硫裝置脫除1噸SO₂的成本為1400-1600元，（增加發(fā)電廠本1.5-3分/KW.h）當采用LYWS高硫煤高溫固硫劑，原煤含硫量在小于1%時，每噸原煤固硫劑成本低于15元，我國高硫煤含硫量大于（3%-10%）的原煤有數(shù)億噸，除南方高硫煤產(chǎn)區(qū)外，華北地區(qū)也有不少高硫煤產(chǎn)區(qū)。目前由于控制燃煤中的SO₂，許多城市強制禁用高硫煤，使得大量的高硫煤積壓，造成了巨大的經(jīng)濟損失。若推廣應(yīng)用高硫煤固硫劑，可解決我國積壓的數(shù)億噸高硫煤，充分利用高硫煤資源的目的。