1电石渣窑灰产生的来源石灰石-石膏湿法脱硫技术在火电厂的应用较为成熟，石灰石作为吸收剂。在经济运输距离以内，如果有石灰石的替代物，如电石渣、镁渣，都可以尝试用作脱硫吸收剂。国内成功应用的例子很多。某化工厂在生产过程中使用电石，产生大量的电石渣。电石渣被送入水泥窑中煅烧。窑尾废气中含有灰尘，经收尘设备收集到的干燥粉末就是窑灰。窑灰中游离的CaO含量在45%～50%左右，活性较高，理论上可以作为火电厂石灰石湿法脱硫的吸收剂，实现循环经济。电石渣应用很多于火电厂湿法脱硫很普遍。水泥窑灰作为脱硫剂已用于水泥窑湿法脱硫系统中[1]。电石渣窑灰作为火电厂湿法脱硫吸收剂还没有使用的先例。电石渣煅烧后产生的窑灰，作为火电厂湿法脱硫的吸收剂，需要经过设备改造和反复的试验，才能投入实际的应用。2窑灰代替石灰石作为脱硫剂的试验电石渣和窑灰主要成分是氢氧化钙[Ca(OH)2]，石灰石、电石渣、窑灰的钙含量均须折算成氧化钙含量。石灰石、电石渣、窑灰均可作为二氧化硫的吸收剂在脱硫系统中利用，电石渣氧化钙含量较高，一般在70%左右，最高可达到80%以上；石灰石氧化钙含量一般50%左右；窑灰氧化钙含量较低，一般在45%左右。2.1石灰石作为脱硫吸收剂的原理石灰石的溶解过程：CaCO3+2H+→Ca2++CO2+H2OSO2的吸收过程：SO2+H2O→H2SO3H2SO3→H++HSO3- (低pH值时)H2SO3→2H++SO32- (高pH值时)Ca2++2HSO3-→Ca(HSO3)2Ca2++SO32-→CaSO3反应产物的氧化：2Ca(HSO3)2+O2→CaSO4+2H2O结晶生成石膏：CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O2.2窑灰作为脱硫吸收剂的原理窑灰的主要成分为氢氧化钙，通常以固态形式存在，当固态氢氧化钙掺水后溶解形成液态氢氧化钙。SO2的吸收过程为：SO2+H2O→H2SO3H2SO3→H++HSO3- (低pH值时)H2SO3→2H++SO32- (高pH值时)Ca(OH)2+H2SO3→CaSO3+2H2OCa(OH)2+2H2SO3(酸过量) →Ca(HSO3)2+2H2O反应产物的氧化：2Ca(HSO3)2+O2→2CaSO4+2H2O2CaSO3+O2→2CaSO4结晶生成石膏：CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O电石渣窑灰钙离子含量较低，钙离子是以氧化钙的形式存在于窑灰中，因而在吸收塔中的化学反应较快。窑灰浆液进入吸收塔后，吸收烟气中SO2的速度很快，远远大于石灰石浆液吸收SO2的速度。SO2吸收速度大于亚硫酸钙的氧化速度，使亚硫酸钙的氧化速度变慢，导致吸收塔浆液内的亚硫酸根严重超标，使得脱膏困难。使用窑灰后，吸收塔内浆液pH值比使用石灰石要高，所以运行参数要进行调整。核心问题是核算氧化风量是否满足电石渣窑灰在吸收塔中的氧化反应的需要，解决亚硫酸根严重超标，进而导致脱水异常的问题。3窑灰替代石灰石作为脱硫剂的技术可行性内蒙古能源发电新丰热电有限公司(2×300 MW)设计的吸收塔氧化风量偏大，10 000 m3/kWh，3台罗茨风机，2用1备，基本可以满足使用窑灰所需的氧化风量，不会导致亚硫酸根严重超标，进而导致脱水异常现象的发生。2018年公司2#吸收塔开始连续使用窑灰，2019年4月双塔开始使用窑灰，运行过程中可以满足脱硫生产，系统运行稳定。4窑灰和石灰石作为脱硫剂的经济性对比（1）使用石灰石的制浆成本。按照2017年数据推算，制浆系统每天耗电量7 826 kWh，每天制浆系统运行的电费2 213.9元。按照每天平均使用170 t石灰石推算，磨制1 t石灰石所需的电费13元。石灰石制浆运维费用（钢球费用每年33.5万元＋制浆维护费24万元）：每吨9.4元。磨制1 t石灰石，成本13+9.4=22.4元。（2）使用电石渣窑灰的制浆成本。由于窑灰是粉末，省去了湿式球磨机的运维费用。窑灰和石灰石作为脱硫剂的经济性对比情况如表1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.03.021.T001表1窑灰和石灰石作为脱硫剂的经济性对比项目拉运费/（元/t）耗电费/（元/t）维护费/（元/t）1 t原料制成浆液的成本/元制浆费用差值/元石灰石70.013.09.392.444.4窑灰48.00048.0使用1 t窑灰比使用1 t石灰石可降低制浆成本44.4元。按照窑灰供应单位的生产计划，全年可以使用窑灰195 d，每天178.5 t，可以节约1 545 430元。在机组同等工况下，可以少运行1台循环泵。减少循环泵运行台数的费用估算：按目前窑灰拉运量的情况推算，全年可拉运34 807.5 t左右，循环泵电机电流52 A左右，电机电压等级6 000 V，则每小时耗电量为432 kWh。全年（195 d）两台循环泵节约的电量为4 043 520 kWh，节约电费为1 143 911元。对比使用石灰石，使用窑灰全年（按照195 d计算）可节约的制浆成本和运行成本，合计2 689 341元，使用窑灰可以取得一定的经济效益。5卸料系统的改造窑灰使用罐车运输到厂，通过罐车打入到石灰石浆液箱内。罐车与石灰石浆液箱的连接，通过管道直接连接。为了使用窑灰，石灰石浆液箱顶部改造成窑灰浆液箱，在浆液箱顶部安装了负压风机，在风机出口加装了除尘设备，避免粉尘散发到环境中。负压风机使用的是防爆电机。窑灰打入浆液箱中内，按1 t窑灰、3 t水的比例配比，形成浆液，通过浆液泵打入到吸收塔进行脱硫。窑灰使用的工艺流程如图1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.03.021.F001图1窑灰使用的工艺流程工艺流程参数及技术说明如下：（1）窑灰浆液箱卸窑灰管道是插入窑灰浆液箱液面以下，液面以下的管道制作了喷粉口。设计喷粉口主要是为了加快窑灰的溶解。加上搅拌器的搅拌可防止窑灰在浆液箱内结块。搅拌器输出转数36 r/min，配套功率18.5 kW。（2）一般的水泥散装车上空压机的出力是15 m³/h左右。在卸窑灰时，防止浆液箱内产生正压导致无法卸窑灰，同时防止粉尘污染环境；在浆液箱顶部加装了排尘风机，排尘风机的排风量为30 m³/h，可以保证在卸窑灰时窑灰浆液内为负压。为了防止卸窑灰时污染环境，在排风风机出口加装了直径200 mm、长度4 000 mm的滤袋作为过滤器，收集粉尘避免窑灰粉尘污染环境。窑灰浆液泵的扬程45 m、流量57 m3/h、电机功率30 kW、使用380 V电压。6结语试验结果表明，将窑灰可以作为火电厂石灰石湿法脱硫的吸收剂可行。电石渣窑灰中钙离子是以氧化钙的形式存在，在吸收塔中的化学反应速度比石灰石的反应速度快。但使用电石渣窑灰过程中，需要核算氧化风量，解决浆液中亚硫酸根严重超标进而导致脱水异常的问题。