循环流化床锅炉炉内脱硫系统存在问题及优化脱硫方案
浅谈如何提高循环流化床锅炉炉内脱硫效率
科 技论 坛
・７ ・
阿司匹林药理作用的研究新进展
刘 丹 户 巧芬 （ 哈药集 团制药总厂 ， 黑龙 江 哈 尔滨 １０ ０ ） ５ ０ ０
摘
要： 阿司匹林是一种历史悠 久的解热镇痛药 ， 近些年对阿 司匹林并没有停止 ， 一些新的 药理作用被人们发现。
关 键 词 ： 司 匹林 ； 阿 药理 ； 究 研
—
持锅炉含氧量在 ６ 左右， ％ 但是因为存在诸多的变化因素 ， 如锅炉床压 其是二氧化硫波动大大降低。 提高了锅炉的出 合理控制炉膛温度、 力。 的影响、入炉煤种的影响等等。造成锅炉含氧量也会有一定的波动范 完善石灰石输送系统、 合适的钙硫比。 一定能提高锅炉的脱硫效率和达 围。尤其是这种燃用煤泥的循环流化床锅炉 ，由于煤泥的黏结陛比 较 到环保要求而且得到比 较满意的经济效益。 大， 在煤泥罐内的搅拌并不十分均匀， 所以经常造成煤泥泵进料量的不 参考文献 够稳定 ， 这也造成锅炉氧量的变化。 【岑 可法， 明江， １ ］ 倪 骆仲泱 ， 循环流化床锅炉理论设计与运行 ． 等． 北 虽然循环流化床的脱硫作用很强 ， 但是在实际运行 中， 经常因为石 京： 中国电力出片 弄 ．９ ８ 反 土 １９ ． 灰石 系统 出现的问题 ， 往往造成 Ｓ ： Ｏ 波动大， 短时超标。 ［吕 ２ 俊复 ， ］ 张建胜 ， 岳光溪． 循环流化床锅炉运行与检修【Ｉ Ｍ． 北京： 水 中国 ２针对以上循环流化床的脱硫情况 ， 进行了以下改进 利水电出 版社 ， ０． ２ ３ ０ （ 下转 ７页 ）
科 技 论 坛
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浅谈如何提高循环流化床锅炉炉 内脱硫效率
刘 洪 朋
（ 山东兖矿 集团电铝公 司南屯电力分公 司， 山东 济宁．一 ． １ 循 环流化床锅 炉的炉内脱硫及石灰石输送 系统运行情 况分析 ， 出了循 环流化床锅 炉在 实际脱 Ｇ ２ ０９ ＬＭＮ ７ ８ 指 硫过程 中存在 的诸 多问题 ， 出了在现有基础上循 环流化床锅 炉烟 气达标排放的优化脱硫运行 方案 。 提 关键词 ： 环流化床 ； 循 石灰石 ； 效率 循环流化床锅炉具有效率高 、 燃料适应性广 、 负荷调节灵活、 环保 ２ 石灰石粉仓外壁增加电加热器。 ． １ 保证粉仓不受潮 ， 不结块。 尤其 性能好 等优点 ，近年来 发展非常迅速 ，技 术 日趋成熟 。随着我 国 是控制外购石灰石粉质量 。 不仅保证石灰石粉的干燥， 目要求石灰石 而 （ Ｂ ３２—０３ （ １２ ３２０ 火电厂大气污染物排放标准》 Ｇ 的严格实施 ， 公众对环 粉的颗粒在要求的范围之内，因 目前流化床锅炉的旋风分离器能分离 保要求越来越高， 电价政策的出台实施 ， 环保 国内一些拥有循环流化床 出 ０ ７ ｍ ． ５ ｍ以下的颗粒 ， ０ 所以石灰石的颗粒不能太细 ， 这样反而降低了 锅 炉 的 电 厂正 在 改 造 完 善 或 新加 脱 硫 装 置 。根 据 最新 的 我 国 石灰石的利用效率。因为受天气等自然条件的影响， 石灰石粉仓 匕 的除 （ Ｂ ３ ２ — ０ 火电厂大气污染物排放标准》 Ｇ １２ ３ ２ １ １ ，二氧化硫控制标准提 尘风机 应该保持运行状态 。 高到 ２ ０ ／ ， ０ ｍｇ 现有的火电厂必须大幅度提高排放标准。此外 ， ｍ３ 环保部 ２ ． ２石灰石粉仓增加气化板。 该气化板所用的气化风来自电厂仪用 门在“ 十二五” 期间还考虑加大对企业排污 的惩罚力度 ， 对其 “ 日计 压缩空气。由于压缩空气中可能带有一定的水分 ， 按 所以如果在进 人气化 罚”每 日 ， 罚金叠加， 不设法定上限。 板之前 ， 最好用电加热器加热。 加热后的压缩空气在 ９ ℃左右。 ０ 这样就 近几年， 随着在线环境监测监控信息管理系统的实施 ， 循环流化床 保持粉仓内的粉处于微小流动状态。 减少石灰石输送风机的启停次数， 原有的炉内脱硫系统设计及设备制造使脱硫效率低下 ，二氧化硫波动 让石灰石输送管道保持畅通状态。 保证了石灰石粉均匀地进 』 、 锅炉。 给 大等特点显现 出来 ， 同时脱硫用石灰石的消耗量却非常可观 ， 不但使发 料均匀、 。 连续 满足锅炉设计的 Ｃ ／， ａ 从而提高了石灰石系统的可靠 陛。 Ｓ 电成本显著增加而且影响了锅炉的出力。为了更好地利用现有 的脱硫 ２ 更换耐磨管道和改进管道路径 ， ． ３ 减少弯度。更换后 的耐磨陶瓷 系统 ， 减少成本开支 ， 有效降低二氧化硫的排放量 ， 达到合格排放。 特针 管 ， 由于内表面光滑 ， 运行阻力小 ， 耐磨性能好 ， 可以大大减少运行费 对 Ｈ 一 ２ ／． Ｌ Ｎ１ 循环流化床锅炉 的运行 『况 ， Ｇ ２０９ 一 Ｍ ７ ８ 青 改进了现有的石 用。针对原设计中不合理的管道布置 ， 优化管道走向， 减少路径和弯度。 灰石脱硫系统 ， 大大提高了锅炉炉 内的脱硫效率。 ２ 该型号锅炉适用燃烧大量 的煤泥 ， ． ４ 提高煤泥中石灰石的脱硫效 １影响循环流化床脱硫效率的各种因素及存在问题 率。 锅炉 的 煤泥系 统配置为 ： 上料煤泥刮板机 ＋ 上料煤泥皮带 ＋ 搅拌缓 电厂外购满足要求的石灰石粉 ， 由密封罐车运送至电厂内， 通过卸 冲罐 ＋预压螺旋 ＋煤泥泵 ＋高压低摩阻复合管 ＋ 锅炉煤泥枪。人为加 料系统将石灰石粉卸至石灰石粉储仓。 在石灰石粉储仓底部 ， 安装有气 入适量的水调整输出煤泥的浓度 ， 根据煤泥 的浓度确定添加水的流量； 力输送系统， 通过石灰石螺旋给料机 ， 将石灰石粉通过管道输送至炉膛 经过搅拌机后其板结、 大块的粘稠煤泥均被粉碎搓匀。为了降低煤泥系 进行 Ｓ ： Ｏ 吸收反应。石灰石系统投运后出现的主要问题 ：石灰石粉受 统 出料 中存在的不稳定情况 ，加大煤泥在煤泥罐中的搅拌时间和加人 潮、 ， 结块 需要投入大量的人力来疏通 ， 疏通过程 中造成大量的石灰石 水量的控制 。具统计 ２ １ 年锅炉煤泥的燃烧 比例接近 ５％， ００ １ 燃用煤泥 粉外泻 ， 不仅污染环境 ， 而且不易清理。 送粉管道中途弯头部位易堵 ； 的水分在 ３ ％一 ０ 由于煤泥的高水分 、 ｌ等特点 ， 了硫析出 石 ０ ４ ％， 高糟 生 延长 灰石管道弯头易磨损、 ； 漏粉 在调整二氧化硫的时间上出现滞后现象 ， 的时间。 在煤泥中添加小颗粒的石灰石 。由于经过石灰石和煤泥在煤泥罐 容易造成二氧化硫的大幅波动。 循环流床燃烧过程中最常用的脱硫剂就是石灰石 ，当床温超过其 内的搅拌混合 ， 再经过煤泥泵送人锅炉 ， 石灰石和煤泥充分混合 ， 由于 煅烧温度对 Ｓ Ｏ 形成影响最大的因素是床温和过量空气系数 ，床温升 煤泥的凝聚结团特陛，即当煤泥被 以较大体积的聚集状态送 入高温流 高、 过量空气系数降低则Ｓ Ｏ 越高。 化床时， 会迅速形成具有一定强度和耐磨 陛的 较大团块。 正是这种凝聚 结团 特性使得石灰石在锅炉内的时间延长， 从而提高了脱硫效率。 脱硫反应方程式为：ａ ＋ ０ ＋ ／０ Ｃ Ｏ Ｓ ２１ 厂屺ａ Ｏ ２ Ｓ４ １ ａ 摩尔比的影响。Ｃ ／摩尔比是影响脱硫效率的首要因素， ． Ｃ／ １ Ｓ ａ Ｓ 经过对 比改进后的锅炉脱硫效果大大改善。根据二氧化硫在线数 脱硫效率在 Ｃ ／ 低于 ２ 时增加很陕，而继续增大 Ｃ／ ａ Ｓ ． ５ ａ Ｓ比或脱硫剂量 据的统计， 二氧化硫的波动大大降低。 二氧化硫的 合格排放次数有明 显 ８ ｍ￣ ａ 时， 脱硫效率增加得较少。 循环流化床运行时 Ｃ／ 摩尔比一般在 １ ～ ． 地提高。二氧化疏排放能够很好地稳定在 ４ ０ ｍ 以下。下表是统计 ａ Ｓ ５ ２ ５ 之间。锅炉稳定的钙硫比的前提是稳定的石灰石输送系统， 如果石灰石 个月的历史数据。 输送过程 中出现短时中断。容易照成对二氧化硫变化趋势的误判断。 １ 床温的影 响。床温的影响主要在于改变了石灰石的反应速度、 ２ 孔隙堵塞特 陛， 从而影响脱硫率。根据该锅炉多年的运行分析看 ， 锅炉 床温受各个方面的影响 ， 比如局部有焦块等等 ， 往往造成锅炉温度不均 衡 。Ｈ 一 ２／． Ｌ Ｇ ２ ０９ 一 ＭＮ１ 循环 流 化 床 锅 炉能 很 好 地 控制 床 温 在 ８ ７ ８ ０ ９ ０ 而在此温度区间脱硫效率较高。 ０ — ５ ℃， 燃 料 含 硫 量 １ 石灰石粒度及其质量 的影响。采用较小的脱硫剂粒度时， ． ３ 循环 含 灰 量 流化床脱硫效果较好。 但是由于电厂采用了外购粉的方式 ， 一般外购石 脱 硫 率 灰石粉控制石灰石粒度在 ０ ７ ｒ 由于受各种条件的影响 ， ． ５ ｍ， ０ ａ 石灰石粒 需 要 的 钙 硫 比 石 灰 石 流 量 度有波动 ， 存在一定的质量控制问题。 ｌ ４锅炉氧浓度及燃料变化的影响。脱硫与氧浓度关系不大， 而提 ３ 结论 高过量空气系数时脱硫效率 提高的。 龊 在正常的锅炉运行中， 一般保 对改造后 的 石灰石运行数据分析看， 二氧化硫得到了 有效控制 ， 尤
循环流化床锅炉运行优化
循环流化床锅炉运行优化摘要：循环流化床燃煤电站锅炉作为一种节能、高效的新一代燃煤技术，在流化状态下，煤种的燃烧效率高，在炉内具有脱硫、脱氮等特点，这样的优点使得大型循环流化床燃煤电站锅炉获得了迅速发展。
循环流化床锅炉技术是近几年发展起来的一项新技术。
循环流化床锅炉（CFB）具有良好的低温燃烧特性，燃烧效率高，负荷调节方便，污染排放小等优点，近年来得到了快速发展，并在电厂生产中得到了广泛应用。
但是在实际应用过程中受多种因素的影响，无法充分发挥其优势，尤其在节能方面。
所以，如何节约能源，提高锅炉效率，是我们要探讨的问题。
关键词：循环流化床锅炉；磨损；腐蚀；爆管引言：循环流化床锅炉作为一种节能环保高效的技术，具有低热值燃料高效利用和循环燃烧的特点，它在节能环保方面具有很大的优势，对我国当前的节能低碳具有重要意义。
然而，我国循环流化床锅炉的节能还存在许多问题，需要不断优化。
1循环流化床锅炉运行调整的常见问题1.1设计原因循环流化床锅炉相对较低的燃烧温度以及物料在炉内强烈的扰动混合，使脱硫剂与燃料中的硫份能够充分发生化学反应生成固体硫酸钙，加之在燃烧室不同部位分部送风，使N0x生成量较少，从而实现炉内脱硫脱硝。
从锅炉设计和实际使用效果来看，大型循环流化床锅炉S02和NoX排放能够满足严格的环保排放标准要求。
（1）炉型选择不理想针对准东煤碱金属含量高、灰熔点低、易结焦沾污的特点，设计选用了引进吸收德国巴高科的中温分离炉型，将主要受热面集中布置在炉膛内，利用燃烧过程中存在的大量固体循环物料不断冲刷受热面，以提高热效率，降低床温，避免床层结焦和水冷壁发生沾污。
运行情况表明该炉型起到了上述作用。
但此设计带来的负面效应却超出预期，集中表现为炉内蒸发管、过热器等受热面在物料冲刷下频繁出现爆管。
（2）管排设计缺陷一级蒸发管和三级过热器节距为180ｍｍ，二级过热器、一级过热器、二级蒸发管、高温省煤器节距为90ｍｍ。
由于炉内受热面节距变窄，导致后部受热面烟气流速升高；过热器管排缺少夹马固定；管排膨胀量计算不准确；穿墙管直接与水冷壁浇注在一起，膨胀力全部由水冷壁承担，使得管束无法自由膨胀。
循环流化床炉内脱硫影响因数及脱硫组合工艺
表明， 增加 炉 内压力 可 以提 高脱硫效 率 ， 因是压 原 力 的提高 可 以提高脱 硫反 应 速度 。 当炉 内压 力从
常压增 至 ０ ５ＭＰ ． ａ时 ， 脱硫 效 率 明显 提 高 ， 佳脱 最 硫 窗 口温度 也 提 升 了 ， 这对 脱 硫 非 常 有 利 。国 内
Ｄｅ ｕ ｆ ｒ ｚ ｔｏ ｃ ｏ ｓ ａ ｄ Ｃｏ ｂ ｎ ｄ ｓ ｌｕ ｉ ａ ｉ ｎ Ｆａ ｔ ｒ ｎ ｍ ｉ ｅ Ｐｒ ｃ ｓ ｅ ｆ ＣＦＢ ｉ ｒ ｏ ｅ ｓ ｓｏ Ｂｏ ｌ ｅ
ｕ ｎ ｍｉ
（ ｈｎ ｏｇＢａ ｃ ｏ ｅ ｌ ｔ ｆ ｈ ａＡ ｕ ｉｕ ｎ ｕｔ ， ｉｏ ５ ０ ， ｈｎ ） Ｓ ａ ｄｎ ｒｎ ｈＰ ｗ ｒＰａ ｉ ｌｍ ｎ ｍ Ｉｄ ｓ ｙ Ｚｂ ５ ５ Ｃ ｉａ ｎｏＣ ｎ ｒ ２ １
是 当加 入过 多 的脱 硫 剂 时 ， 硫 效 率 增 加 得很 缓 脱
炉 内压力是 影 响脱硫 的又一 因素 。运行 结果
慢 ， 仅 浪 费 了脱硫 剂 ， 加 运 行成 本 ， 且 多余 不 增 而
的 Ｃ Ｏ又 是 生 成 Ｎ ｘ的催 化 剂 ， Ｎ ｘ排 放 量 ａ Ｏ 使 Ｏ
增加。
Ｃ Ｃ ＋ ａ ＋Ｃ 一 １ ３ｋ ／ ｌ ａ Ｏ— Ｃ ０ Ｏ， ８ Ｊ ｍｏ
到 ４０℃ 时就开 始分解 ， ０ 但对 不 同煤种 略有 差异 。
一
般 认为 ， 机 硫 首 先 分解 为 中问 产 物 （ 有 主要 是
．
Ｈ Ｓ ， 后在 遇氧 和其他 氧 化性 自由基 时逐 步 被 ）而 氧化 为 Ｓ ， Ｏ。 无机物 硫 （ ｅ 在 氧 化性 气 氛 下 ， 直 接 氧 ＦＳ） 可
影响循环流化床锅炉炉内脱硫效率的因素及控制
脱 硫 的 最佳 温 度并 不 是一 个 常 数 ， 它 与 脱硫 剂 的 品种 、 粒径 、 煅 烧条件等有关 ， 一般控制在 ８ ０ ０ ％～ ９ ０ ０ ￣ Ｃ 之间 ， 低于 ７ ５ ０ ℃时 由于石 灰石反应 的条件 限制 ， 几乎不发生脱硫反应 。 温度太低时 ， 脱硫反应 变慢 ， 脱硫效率下降 ； 温度太高时， Ｃ ａ Ｓ Ｏ 将会分解 为 ｓ ０ ： ， 也会降低 脱硫效率 。此外 ， 也可能从燃烧效率 、 Ｃ Ｏ排放上考虑 ， 而选择高于 ８ ５ ０ ％的床 温 。据报 道 ， 德 国四家 循 环 流化 床 电站 锅 炉 的满 负 荷额 定 运 行 床温 都 在 ８ ５ ０ — ８ ９ ０ ｃ ｃ 范 围内 。
脱 硫 反应 过 程 ：
Ｃａ ＣＯ３ － － － － ￣ Ｃａ Ｏ＋Ｃ０２ Ｓ ＋０２ － － － ￣ Ｓ ０２ Ｃａ Ｏ＋Ｓ Ｏ２ ＋１ ／ ２０２ － － ￣ Ｃａ Ｓ０４
３影 响循 环 流化 床 锅炉 炉 内脱 硫 效 率 的 主要 因素 影 响循 环 流 化床 锅 炉 炉 内脱 硫 效 率 的 因素 比较 多 ， 主 要 由脱 硫 剂 特 性 及粒 度 、 床 层 温 度和 钙 硫 比 ， 此外 还有 物 料 流化 速度 、 循 环 倍 率 以及煤种 、 石灰石输送 系统等因素决定 。控制好这些因素就 可以 大大提高循环流化床锅炉炉内脱硫效率 。 ３ ． １脱 硫剂 的特 性 作为脱硫剂 ， 石 灰 石 主 要 有 以下 几 个 特 性 ： 反应 活性 、 化 学 组 成、 煅烧产物 Ｃ ａ Ｏ的 比表 面 积 、 孑 Ｌ 隙率 、 孔 径分 布 和 孑 Ｌ 隙结 构 等 。而 对 脱 硫影 响较 大 的是 石 灰 石反 应 活 性 。 反应 活 性 高 ， 则 在 表 面 吸收 二 氧 化 硫 的反 应 较 为容 易 。 石 灰 石反 应 活 性受 石 灰 石 的成 分 和 内部 微 观 结 构 等影 响 。 因此 要 提高 脱 硫 剂 的活 性就 应 对 其化 学 反 应性 能 进行分析， 尽可能选取高反应活性的石灰石。 ３ ． ２ 石 灰石 粒 度
循环流化床锅炉炉内脱硫原理与因素浅析
循 环流 化床 锅炉 运行 实践 表 明 ，随着 炉 内 Ｃ ａ ／ Ｓ 摩 尔 比小 于 ２ ． ５ 范 围 内，脱 硫 效 率 随
１ ４— —
流化 床燃 烧直 接脱 硫 是 由于 其燃 烧特 性所 添加 石灰 石量 的增 加 ，脱 硫 效率 逐渐 提高 ，在
Ｃ ａ ／ Ｓ摩 尔 比增 加提高 很快 ，当继续增 加 Ｃ ａ ／ Ｓ 价 格造 成锅 炉 运行 成本 增 加等 。所 以 ，我 们在
含 硫量从低 于 １ ％ 到高 达 ｌ ０ ％ 的范 围内变 化 ， 我 国大 多数 煤 的含 硫 量 介 于 ２ ％，这些 燃 料 燃 氧化 硫 的形 式释 放 出来 ，成 为 大 气 中 的 污 染
３ ．脱硫影 响因素
影 响脱硫 的因素 包括 床温 ，钙硫 比，床 深
（ １ ） 床 温
（ ２ ） 钙硫 比 （ Ｃ ａ ／ Ｓ）
Ｃａ Ｏ＋Ｓ Ｏ２ ＋ｌ ／ ２ ０２ ＝ＣＡ Ｓ Ｏ４
Ｃａ Ｃ０３ ＋８ ０２ ： Ｃａ ＳＯ３ ＋ Ｃ０２
Ｃａ ＣＯ３ ＋ Ｓ Ｏ２ ＋１ ／ ２ ０２ ＝ Ｃａ Ｓ Ｏ４ ＋ Ｃ０２
（ ２ ） 脱 硫特点 确定 的 ，其脱硫 特点如 下 ：
摩 尔 比时 ，脱硫 效率 增 加速 度 会 明显 减慢 。而 设 计锅炉 时 ，设置 合理 、经济 的 Ｃ ａ ／ Ｓ 摩 尔 比 且 ，Ｃ ａ ／ Ｓ 摩 尔 比过 高 还会 带 来 一些 副 作 用 ，
为 ２～ ２ ． ５ 。图 ３为 Ｃ ａ ／ Ｓ摩 尔 比与脱硫 效率
的关系 。
吸 附剂 的硫酸 盐化 率直 接 与颗 粒单 位表 面 积 有 关 。对 于球 形 颗粒 ，盐 化率 与颗 粒 直径 成 反 比。增大 颗 粒 尺寸 有 可 能起 到 与 减少 Ｃ ａ ／ Ｓ 实际上仍 存在复 杂的 关系 。 ４ ．结 束语
480t／h循环流化床锅炉炉内脱硫系统改造
表１
输送 用 气平均 耗 气量
总平 均流 量 供 气压 力
２ ０ Ｓ ｍ３ ／ ｍｉ ｎ
０ ． １ Ｓｍ３ ／ ｍｉ ｎ ｕｔ ｅ ７ ～８ ｂ ａ ｒ ｇ
输 送 距离
提 升 高度
～ ２ ０ ０ ｍ
除 灰 空 压机 产生 的压 缩 空气 输送 ， 经 过 三 路 分 配器进 入锅 炉 炉后 给
料退， 与 燃煤混 合后进 入炉膛 ， 在炉 内燃烧 过程 中达到脱硫 效果 。
３ ． ２ 床温 对 脱硫 效 率 的影 响
有关 试 验 表 明 ， ｓ ０， 则随 着 床 温 的 升 高 而浓 度 增 大 ， 脱 硫 效 率
生成 Ｃ ａ Ｓ Ｏ ， 随 着炉 渣 流出 ， 达 到所 想要 的 目的。
Ｃａ ＣＯ 一 Ｃａ Ｏ＋ＣＯ， Ｃａ Ｏ＋ＳＯ， ＋ｌ ／２ ０， 一Ｃａ ＳＯ （ 煅烧反应） （ 固硫 反应 ）
改 造前， 该公司每台炉配一 套莱德贝尔格 曼公司产炉内脱硫系统 。
４ ． １ 主 要设 计技 术 参 数
２ 炉 内脱硫 原理
循 环 流 化 床 锅炉 炉 内脱硫 是 采 用 石灰 石干 法 脱硫 来 实现 的 ， 即
煤 口喷入 ， 都 要 结合 锅 炉 自 身 特பைடு நூலகம்选 择 。
将 炉 膛 内 的Ｃ ａ Ｃ Ｏ 高 温煅 烧 分 解 成 Ｃ ａ Ｏ， 与烟 气 中的 Ｓ Ｏ： 发 生反 应 ４ 原有 脱 硫 系统 介 绍
！ Ｑ： 坚
工 业 技 术
Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ｅｎ ｄ Ｔｅｃ ｈｎ ｏｌ ｏｇ ｙ ｌ ｎ ｎｏ ｖｅｔ ｉ ｏ ｎ Ｈｅｒ ａｌ ｄ
浅析循环流化床锅炉脱硫
摘 要 ： 用 循 环 硫 化 燃 烧 理 论 所 设 计 出来 的 节 能 高 效 且 环 保 的 技 术 就 是 数 量 成 比例 也 是 随 着 钙 量 的 增 加 也 在 不 断 的 增 加 。 当钙 硫 比 超 过 运 循 环流 化 床 锅 炉 脱 硫 技 术 ，该 技 术 不 仅 能 有 效 降 低 污 染 物 的 产 出和 排 污 系 ２５时 ， 断投 入钙 量 也 无 法 起 到 提 高 脱 硫 效 率 的效 果 ， 样 既 造 成 ． 不 这 数 ， 能 有 效 地 节 约 生 产 成 本 ， 经 济 效 益 和 环 境 效 益 上 ， 实 现 双 赢 效 果 。 脱 硫 剂 的浪 费 ， 使 得 灰 渣 的物 理 热 损 失 大 为增 加 。 还 在 能 也 本 文就 循 环 流 化 床 锅 炉 脱 硫 展 开 了探 讨 。 关键词 ： 环流化床锅炉 循 脱硫 原理 影 响 因素
２４ 床 料 粒 度 脱 硫 效 率 还 会 受 到 脱 硫 剂 和 燃 料 的 粒 度 ， ． 以及 二 者 之 间 粒径 的 分 布 的 影 响 。 为 了使 Ｓ 扩 散 到 脱 硫 剂 的核 心 处 ， Ｏ， 并 煤 炭 一 直 是 我 国的 主 要 能 源 之 一 ， 全 国 总 能 源 消 费 中 ， 炭 消 在 煤 增 大参 与 反 应 面 积 ， 于 脱 硫 ， 以采 用 较 小 粒 径 的 石灰 石 。 而 ， 利 可 然 也 耗 就 占 了将 近 ７ ％ ， ０ 而用 煤 大 户 之 一就 为 火 力 发 电。 在 燃 烧 煤 的过 不 能用 粒 度 过 小 的 石 灰 石 ， 是 所 使 用 的 石灰 石 太 易磨 损 ， 就 会 加 或 这 程 中 ， 有 大 量 的 Ｓ 、 尘 、 Ｏ 等 有 害
基于混烧循环流化床锅炉炉内优化脱硫技术的研究
基于混烧循环流化床锅炉炉内优化脱硫技术的研究摘要：通过对混烧循环流化床锅炉炉内喷钙系统脱硫机理研究，分析了影响脱硫效果的主要因素，提出循环流化床锅炉实际脱硫过程中存在的诸多问题，通过对存在的问题提出控制优化方案，能达到循环流化床锅炉烟气达标排放，减少污染，利于环保。
关键词：流化床；锅炉；床温；脱硫技术中图分类号：tf046.6 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）23-566-010前言：循环流化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。
化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。
国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域得到广泛应用。
国内在流化床锅炉的研究、开发和应用也逐渐兴起，循环流化床锅炉在很多领域中已投入使用，由于传统的粗糟的炉内脱硫系统设计及设备制造使脱硫效率低下，锅炉尾部烟气造成严重的污染，同时脱硫固化剂的消耗量却非常可观，即使采用廉价的石灰石脱硫也使发电成本显著增加。
随着对环保要求的程度逐渐提高，循环流化床锅炉的电厂通过革新改造或新加脱硫装置进行工艺优化。
可通过强化系统防堵设计、合理布置炉膛接口、选择合适脱硫固化剂，锅炉采用炉内脱硫技术，so2排放完全可以满足排放标准，能够保证循环流化床锅炉烟气脱硫效率90%以上，烟气能够达标排放，灰渣能够综合利用。
1循环流化床锅炉原理电厂采用循环流化床锅炉掺烧石灰石的方法进行炉内脱硫，使用气力输送装置输送石灰石喷入炉膛。
外购的石灰石粉采用封闭式罐车运送，通过罐车气力输送泵送入石灰石粉仓。
石灰石下行通过缓冲仓、下进料仓，然后一分二分别通过炉前和炉后旋转给料阀，进入输送管道。
脱硫系统基本工艺如图1。
图1 脱硫系统的基本工艺1.1燃烧机理循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式，是介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式，即通常所讲的半悬浮燃烧方式。
循环流化床脱硫最大的特点就是炉内固体物料实现流态化燃烧.用旋风分离器和固体物料回送装置，能够实现燃料和脱硫剂反复循环，达到脱硫剂反复煅烧和充分脱硫，循环流化床锅炉炉内燃烧脱硫按分为以下几个过程：①随着煤的升温燃烧，煤中的可燃硫生成so2，逐渐析出；②加入炉膛的石灰石（caco3）发生煅烧分解反应；③石灰石锻烧生成的cao与煤燃烧产生的so2发生脱硫反应生成钙基硫酸盐即caso4，并随锅炉底渣逐步排除炉外。
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循环流化床锅炉炉内脱硫系统存在问题及优化脱硫方案来源：北极星电力网作者：张全胜马玉川虞晓林2009-07-06 16:40:58 | 字号:大中小[摘要] 通过对大中小型循环流化床锅炉的脱硫石灰石输送系统设计及运行情况分析，提出循环流化床锅炉实际脱硫过程中存在的诸多问题及技术因素和经济因素，指出了循环流化床锅炉烟气可以达标排放的更可靠、更实用、更经济的优化脱硫方案。
[关键词] 循环流化床锅炉脱硫固化剂优化脱硫0 前言循环流化床锅炉具有效率高、燃料适应性广、负荷调节灵活、环保性能好等优点，近年来发展非常迅速，技术日趋成熟。
随着我国对环保要求越来越高，环保电价政策的出台，国内一些拥有循环流化床锅炉的电厂正在抓紧改造或新加脱硫装置。
近几年，一些采用循环流化床锅炉的电厂还是被环保部门坚决要求进行锅炉尾部烟气脱硫，主要原因就是CFB锅炉炉内脱硫的效率令人怀疑。
传统的粗糟的炉内脱硫系统设计及设备制造使脱硫效率低下，同时脱硫固化剂的消耗量却非常可观，即使采用廉价的石灰石脱硫也使发电成本显著增加。
加之出现了锅炉灰渣的综合利用受到脱硫固化剂品种的影响，有的电厂只能将灰渣当做废品的废品抛弃掉。
更可靠、更实用、更经济的CFB锅炉炉内脱硫系统优化设计方案的重点是强化系统防堵设计、合理布置炉膛接口、选择合适脱硫固化剂，能够保证循环流化床锅炉烟气脱硫效率90%以上，烟气能够达标排放，灰渣能够综合利用。
下文中按习惯称呼的石灰石（粉）实际上泛制指脱硫固化剂（粉）。
1 循环流化床锅炉炉内烟气脱硫特点循环流化床（CFB）锅炉炉内稳定的870℃左右的温度场使其本身具有了炉内烟气脱硫条件，炉外的脱硫装置实际上就是石灰石的制粉、存储及输送系统，并科学经济实用地选择脱硫固化剂。
一般电厂大多是外购满足要求的石灰石粉，由密封罐车运至电厂内，通过设置于密封罐车上的气力卸料系统将石灰石粉卸至石灰石粉储仓。
在石灰石粉储仓底部，安装有气力输送系统，将石灰石粉通过管道输送至炉膛进行SO2吸收反应。
循环流化床脱硫的石灰石最佳颗粒度一般为0.2～1.5mm，平均粒径一般控制在0.1～0.5mm范围。
石灰石粒度大时其反应表面小，使钙的利用率降低；石灰石粒径过细，则因现在常用的旋风分离器只能分离出大于0.075mm的颗粒，小于0.075mm的颗粒不能再返回炉膛而降低了利用率（还会影响到灰的综合利用）。
循环流化床锅炉与其分离和返料系统组成外循环回路保证了细颗粒（0.5～0.075mm 的CaC2O3、CaO、CaS2O4等）随炉灰一起的不断循环，这样SO2易扩散到脱硫剂核心，其反应面积增大，从而提高了循环流化床锅炉中石灰石的利用率。
0.5～1.5mm粒径的颗粒则在循环流化床锅炉内进行内循环，被上升气流携带上升一定高度后沿炉膛四面墙贴壁流下又落入流化床。
循环流化床锅炉运行时较经济的Ca/S比一般在1.5～2.5之间。
脱硫固化剂的选择问题。
一般情况下电厂大多选择石灰石作为脱硫固化剂是基于其来源广泛、价格低廉且脱硫效率较高。
也可以因地置宜地选择石灰、氧化锌、电石渣等作为脱硫固化剂，不同的脱硫固化剂产生的硫酸盐性能有所不同，影响到灰渣的综合利用性能。
石灰石粉特性：研磨后石灰石粉颗粒棱角, 硬度高；石灰石粉对压缩空气分子的亲和力差，逸气性强；粒度分布差别较大(20um-1.5mm)；堆积密度较大(1.3t/m3左右)；吸水性高，粘度大；；对输送管道的磨损较大；气力输送的悬浮速度梯度较大，流态化性能差，气力输送的状态极不稳定（属于难输送物料）；石灰石粉颗粒容易沉积；吸潮板结，造成堵管。
石灰石系统投运后出现的主要问题：采用压缩空气输粉时，压缩空气中带水，使石灰石受潮、结块；送粉管道细长，中途弯头部位易堵；投入石灰石后，床温会下降、床压迅速上涨；冷渣器排渣量增大。
2 电厂各种石灰石粉存储及输送系统的特点及存在问题2.1 两级料仓石灰石输送系统2.1.1 两级料仓石灰石输送系统为早期循环流化床锅炉采用的经实践证明大多不太成熟的常规方案，国内电厂安装的较多。
系统分为石灰石粉库（锅炉房外）至中间粉仓的前置段输送和中间粉仓至锅炉炉膛的后置段输送两个部分。
前置段输送采用空压机做为输送用气动力源进行定容间断输送；后置段输送采用石灰石（罗茨）风机做为输送用气动力源进行可定量调整的连续输送。
(1）两级料仓石灰石输送干式喷钙炉内烟气脱硫系统主要是由储料仓、正压栓流式气力输送系统、炉前仓、喷吹系统、电气控制系统等组成。
物料采用罐车压送到储料仓，再由正压栓流式气力输送系统输送至炉前仓，最后经喷吹系统吹送入炉膛。
整个系统采用PLC程序控制。
(2）储料仓一般布置在零米层，可储存一台炉三天的用量，下部设有流化装置以防止石灰石粉结块，顶部设有除尘器及压力真空释放阀。
(3）炉前仓布置在锅炉附近，实际为一缓冲仓，它接受储料仓的来粉，依靠重力自流卸粉。
炉前仓顶部设有除尘器及库顶管箱，还设有高低料位，其下部还设有电加热板以防止石灰石粉结块。
(4）输送系统是以空压机作为动力源，采用高密度的低压栓流式输送，将物料从发送器以灰栓形式由管道输送至炉前仓。
输送系统由发送器、进出料阀、补气阀、管路等组成。
(5）喷吹系统是以罗茨风机作为动力源将石灰石粉吹入炉膛，由罗茨风机、管路、弯头、喷射器、混合器、螺旋给料机、叶轮式旋转给料阀及插板门等组成。
石灰石粉给料量由叶轮式旋转给料阀通过变频调速器根据锅炉燃烧需用量进行调整，也可由螺旋给料机进行调整。
(6）主要技术参数：气灰比：～1:3.5，钙硫比：～2.2:1，脱硫效率：85～90%。
2.1.2防止炉前石灰石粉输送系统堵塞采用技术措施(1）用电加热器（根据气候特点选用）：将石灰石风机送出的风加热到一定温度，使输送管路中的物料顺畅流动。
(2）用气化装置：安装在粉仓底部，加热过的空气通过陶瓷多孔板使干燥的粉粒状的物料流化，增加物料的流动性，防止物料板结、起拱。
(3）在喷射供料器上增设备用风，风源为压缩空气。
防止在输送风压不足时石灰石输送系统堵塞。
2.1.3上述石灰石输送系统属于间断输送。
在电厂实际运行中，发现存在以下问题：(1）向炉膛输粉的给料量无法保证均匀、连续：石灰石粉的粒度、湿度等特性极易随环境因素变化，石灰石从中间仓进入螺旋给料机时是不均匀、不连续的。
螺旋给粉设备一般较易磨损，带来的后果是：关闭不严，泄漏严重；当通往炉膛的石灰石管路不畅时，石灰石风机风有可能倒灌到炉前石灰石仓，导致给料困难。
(2）石灰石粉较细且极易吸潮，因而石灰石料仓容易结块堵塞，造成石灰石粉下料不畅；(3）旋转给料阀易磨损；(4）间断输送，易在管道中产生细粉的沉积；(5）使用炉前中间仓当做两相流中继输送间的连接和缓冲，系统处理量过大，而且系统较为复杂，所需设备管道较多，故障点也多；(6）整个系统消耗功率大；(7）需设炉前中间仓（在电厂煤仓间15-30m标高之间），土建投资大；(8）初期投资大、运行成本高。
现新建电厂设计或投产电厂的改造不宜再选用此两级料仓石灰石输送系统。
2.2单级料仓连续石灰石输送系统外购满足要求的石灰石粉（粒径小于1.5mm），由密封罐车运至电厂内，通过设置于密封罐车上的气力卸料系统将石灰石粉卸至石灰石粉储仓。
在石灰石粉储仓底部，安装有气力输送系统，石灰石粉由高压空气通过管道直接输送至炉膛进行SO2吸收反应。
采用连续运行方式，每套输送系统正常出力不小于一台锅炉燃用设计煤种BMCR时炉内脱硫所需石灰石粉量的150%。
单级料仓循环流化床锅炉石灰石输送系统按喷射给料机的标高不同分为0米层发送单级料仓石灰石输送系统和约15米层发送单级料仓石灰石输送系统，按输送动力气源分为压缩空气、60-80KPa高压风（又分为单独罗茨风机或利用锅炉高压流化风机）、热一次风等系统。
可以根据用户循环流化床锅炉的具体情况和系统设计特点，如个各个风（一次、二次、高压流化、播煤等风）的压力流量、各风与炉膛接口的标高、数量等进行优化设计，定出最佳方案，给用户提供更可靠、更实用、更经济的石灰石（脱硫固化剂）粉存储及输送系统优化方案。
系统特点：系统由螺旋计量给料装置、自控旋转给料阀、压力式喷射给料装置、鼓风送风装置以及管道分配器等组成。
可以根据用户现场的实际需要选择不同的系统配置。
采用针对循环流化床锅炉脱硫专门研制的注料泵（或喷射泵），该设备安装在位于锅炉房（附近）外侧的石灰石粉库下，可根据锅炉的运行工况，通过变频电机实现无级调速控制，将石灰石粉定量、连续、均匀地一次送入锅炉炉膛。
与常规间断输送相比，直接连续输送系统具有以下优点：(1）投资成本低:一级输送，设备少，耗气小，投资降低，便于优化布置；(2）可靠性高: 由于设备减少，系统出故障的几率减小，维护量小；(3）给料均匀、连续、提高了输送可靠性；(4）系统出力调节方便、调节范围大: 通过称重模块可清楚知道系统出力，通过变频电机无级调速，调整系统出力；3对单级料仓连续石灰石输送系统的优化设计与改进单级料仓连续输送石灰石系统虽较两级料仓石灰石输送系统有所简化，投资较省，但气源和发送方式的选择性较大，还需在提高系统可靠性进一步优化设计。
可以根据用户循环流化床锅炉的具体情况和系统设计特点，如个各个风（一次、二次、高压流化、播煤等风）的压力流量、各风与炉膛接口的标高、数量等进行优化设计，定出最佳方案，给用户提供更可靠、更实用、更经济的石灰石（脱硫固化剂）粉存储及输送系统和脱硫优化方案。
3.1设计改进特点(1）料仓：在料仓内壁上增加设计高压热风气化板。
(2）螺旋计量给料装置（自控旋转给料阀）：增加防漏风措施。
(3）喷射式供料器：在管道正压运行时能维持吸料口微负压。
(4）高压风装置：根据现场的实际情况选高压罗茨风机（或空压机）。
设计风加热装置以确保整个系统能用热风吹扫。
(5）防冻设计：对粉仓、设备、管道都设计保温层。
石灰石粉仓系统的电加热器能保证在气候极端潮湿的情况下，脱硫剂粉不发生结块，以防止堵料。
由于石灰石粉比较细、且易受潮结块，所以要求粉仓严密；又由于粉仓严密，当粉仓静压低、给粉机静压高时，石灰石粉会倒灌，所以粉仓的设计按用热风维持正压运行。
3.2输送动力气源的优化选择方案输送动力气源可以选择：压缩空气、单独罗茨风机60-80KPa高压风、利用CFB锅炉高压流化风、利用CFB锅炉热一次风。
在输送动力气源的选择上首先要尽量利用电厂现有的资源，看看电厂CFB 锅炉的哪些风富裕量比较大，然后合理选择。
利用CFB锅炉高压流化风和热一次风是最经济的方案。
使用热一次风作为输送动力气源的前提是在约15米层设置发送料装置同时采用无中间仓的发送系统。
3.3发送料装置标高的优化选择方案单级料仓脱硫固化剂输送系统按喷射给料机的标高不同分为0米层发送单级料仓脱硫固化剂输送系统和15米层发送单级料仓脱硫固化剂输送系统。