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能源作為經(jīng)濟社會發(fā)展的重要基礎物質，黨的二十大報告中提到“深入推進能源革命，加強煤炭清潔高效利用”、“協(xié)同推進降碳、減污”、“推進綠色低碳發(fā)展”等多種理念。盾安（天津）節(jié)能系統(tǒng)有限公司結合原平分公司項目情況，響應國家碳達峰碳中和的政策部署，有效落實節(jié)能工作。

在2021-2022年供暖季中，原平市政府為原平分公司協(xié)調到一批保供高硫煤（含硫量2%以上），這批高硫煤如果直接燃燒，一是鍋爐的脫硫系統(tǒng)達不到國家環(huán)保政策要求，造成環(huán)境污染，二是鍋爐負荷只能達到額定負荷的50%左右，滿足不了供熱需求，三是脫硫系統(tǒng)制漿頻繁會造成設備超荷負載。雖然高硫煤具有儲量豐富、發(fā)熱量高、煤層淺開采成本較低的特點，但高硫煤的工業(yè)應用又受到實際情況限制，高硫煤燃燒脫硫工藝復雜且成本較高，如何高效利用這一資源在同行業(yè)中一直是個難題。

原平分公司為了高效利用這部分高硫煤，結合脫硫系統(tǒng)的設計參數(shù)，對設備情況進行詳細分析。脫硫系統(tǒng)是按照低硫煤（含硫量0.6%）設計，使用高硫煤（含硫量2%以上）時，脫硫系統(tǒng)將會超負荷運行，達到設計負荷的3-4倍，即使鍋爐是50%負荷運行，脫硫系統(tǒng)也是2倍負荷運行，超出設備運行能力。解決這個問題只有改造脫硫系統(tǒng)以滿足脫硫要求，而當前供熱民生的要求不允許立即改造系統(tǒng)。

帶著這個問題進行思考，能否在煙氣進入脫硫系統(tǒng)前消除一部分SO2，有效的降低脫硫系統(tǒng)的負荷以滿足要求。原平分公司的同事提出“通過兩段脫硫”的方案，一是利用爐內添加石灰石粉的方案解決前端脫硫問題，二是利用現(xiàn)場實際條件解決問題，通過對該公司煤棚場地進行仔細考察，發(fā)現(xiàn)在煤打入皮帶煤倉前可以混合部分原料再輸送進去，場地基本可以滿足煤炭混合的要求。

經(jīng)過研究，我們決定對分段脫硫的方案進行試驗，首先在高硫煤中添加石灰石粉，使其在鍋爐燃燒期間進行一段脫硫（S+O2+CaCO3→CaSO4+CO2）。之后使用原本的脫硫塔脫硫工藝，進一步脫除一段脫硫煙氣中的SO2，以達到國家超低排放標準。石灰石粉的添加比例根據(jù)煤含硫量（按照平均2%）、鍋爐燃燒爐內脫硫的鈣硫比（一般在2-3之間）進行計算，按照鈣硫比為2進行計算，計算得出的結果為0.125，即CaCO3和高硫煤質量比為1:8，第一次試驗按照計算石灰石、煤質量比例1:8進行添加。通過實驗結果發(fā)現(xiàn)，添加石灰石粉燃燒可以有效降低鍋爐煙氣中二氧化硫的含量，原先的脫硫系統(tǒng)基本可以滿足額定負荷狀態(tài)下的排放要求。為了進一步減少煙氣脫硫系統(tǒng)的壓力，每次更換高硫煤批次，石灰石粉的添加比例都會按照煤的含硫量重新進行計算。經(jīng)過一個供暖季的應用，鍋爐負荷達到額定負荷，煙氣中SO2排放濃度完全達到國家超低排放要求。

與此同時，我們在應用過程中總結出以下經(jīng)驗，一是轉化效率有所提高，使用添加石粉后的高硫煤，鍋爐效率并沒有降低，由于流化床鍋爐燃燒傳熱需要爐內煙氣灰傳熱，在添加石灰石粉后煙氣灰濃度得以提高。二是成本資金顯著降低，通過對石灰石脫硫和石灰脫硫的成本比較，添加石灰石后的成本有所降低，采用石灰石脫硫方案的成本（每脫去一噸S）大約需要925元（石灰石粉的鈣硫比按2，價格為148元/噸），用含量75%的石灰（石灰價格550元/噸）脫硫方案的成本為1192元，添加石灰石脫硫的方案（每脫一噸S）減少成本267元，折合每噸原煤脫硫的方案成本可減少5.34元。去年該公司大約消耗高硫煤3萬噸，脫硫成本可降低約16.02萬元。

由于高硫煤的使用率低市場行情差（同發(fā)熱量的比較），每噸比低硫煤（含硫量0.6%）低100元，一個供暖季煤價差為300萬元。

盾安（天津）節(jié)能系統(tǒng)有限公司通過在原平分公司的實踐證明，高硫煤中添加石灰石粉，對現(xiàn)有的供熱循環(huán)流化床鍋爐是一個可以借鑒的應用方向，值得在公司內部同類的設備上推廣使用。同時，盾安節(jié)能公司致力于綠色清潔能源的高效利用，未來將會緊跟雙碳目標任務，推動能源行業(yè)技術更新，為建設美麗祖國交出一份滿意答卷。（作者系盾安公司生產(chǎn)技術部業(yè)務副主管）