浅析影响循环流化床锅炉脱硫效率的因素
浅析影响循环流化床锅炉脱硫效率的因素
摘要:因为循环流化床锅炉燃烧过程之中炉内自脱硫能力的充分发挥,其对脱硫作用具有一定的贡献,基于此,本文论述了循环流化床锅炉脱硫效率的因素分析。
关键词:循环流化床锅炉;脱硫效率;因素
引言
我国经济发展正处于投资推动和高效增长的阶段,其中重工业的高耗能产业增长速度很快,对能源的需求量逐渐增加,也存在很大压力。重工业对环境的污染很大,特别是高耗能的经济增长方式产生严重污染,因此做好节能减排脱硫具有深远的意义。国家把节能减排作为重点,推动锅炉节能减排脱硫工作的实施是我国经济发展的长远战略,大力推进燃煤锅炉的技术改造,对技术指标落后、能耗较高污染较重的生产线进行改造,是企业乃至整个国家实现可持续发展的重要一环。循环流化床在锅炉中的应用具有很大的优势,可以减少环境污染,达到国家环保的要求,是企业可持续发展的必由之路。
1.国内烟气脱硫现状
以我国目前的经济条件和技术条件,还不允许像发达国家那样投入大量的人力和财力进行技术研发。而且我国对SO2的治理方面起步较晚,国内一些电力的烟气脱硫装置大部分引进欧洲、美国、日本的技术。有些技术还处于实验阶段,设备处理烟气量小,技术尚不成熟。由于近几年国家严格的环保要求,脱硫工程是所有新建电厂必须建设脱硫工程,因此我国开始逐步在国外的技术的基础上研制适合我国的脱硫技术,不断加快对国外先进技术的消化吸收,使其国产化、低成本化。
2.循环流化床锅炉脱硫技术的介绍
循环流化床锅炉脱硫技术是利用石灰石干法来实现炉内脱硫技术,也就是将炉膛内的碳酸钙经过高温煅烧后分解成为氧化钙,再同烟气里的二氧化硫产生反应出硫酸钙,之后再随炉渣排出炉体,进而达到脱硫的目的。2.循环流化床锅炉脱硫技术特点,循环流化床锅炉脱硫技术一般是采用炉内喷钙干法进行脱硫,这是国内外常用脱硫方法中比较成功的应用,一般是针对一些小型锅炉和炉龄较长的锅炉的,这种脱硫技术具有工艺简单、脱硫效果很明显、占地面积也不大,而且整体投资较低、实施起来很方便等优点。
3.影响循环流化床锅炉脱硫效率的因素
循环流化床石灰石脱硫机理为:碳酸钙在800~860℃分解反应生成氧化钙CaCO3→CaO+CO2-183kJ/molCaCO3,氧化钙与二氧化硫经过一系列化学反应生
成硫酸钙CaO+SO2→CaSO3,CaSO3+1/2O2→CaSO4。从石灰石脱硫化学反应上分析可以知道床温、脱硫剂的颗粒分布、氧量、燃料的挥发、石灰石量以及石灰石粒径等对石灰石脱硫有直接影响。
3.1床温
影响了石灰石的煅烧分解速度以及CaO与SO2反应速度并且影响固体生成物空隙堵塞特性。从理论上讲温度越高石灰石分解越快,但温度太高石灰石脱硫会发生逆向反应,同时也使气体通过扩散层的阻力增大;氧量充足能够促进脱硫反应的正向进行,有利于提高脱硫效率;对于相同含硫量的煤质,脱硫剂浓度越大反应接触面积就越大,脱硫效率就越高;同样石灰石粒径越小比表面积越大,与SO2反应机率越大脱硫效率明显增加。
3.2脱硫剂的颗粒分布
脱硫剂的转化率同其粒度分布之间有着十分紧密的关系,脱硫剂的粒度分布同颗粒的有效反应面积以及在炉膛之中停留的时间相关。石灰石粒度的大小对于脱硫效果具有两方面的作用。如果颗粒比较大,而新生成的硫酸钙的摩尔体积小于氧化钙的摩尔体积,就会不断填充表面的孔隙空腔而慢慢的堵塞了扩散通道,促使颗粒内部的氧化钙没有办法同二氧化硫反应,石灰石比较难完全转化以及利用,促使诸多的氧化钙的浪费,所以,大颗粒的脱硫剂的利用率偏低。所以,较细的石灰石颗粒对于脱硫效率也是不利的,颗粒粒径比较小,其在炉膛内停留时间短,在颗粒还没有同二氧化硫充分反应之时就被烟气带出炉膛,石灰石利用率比较低,脱硫效率降低,同时石灰石小颗粒逃逸,也会逐渐加重锅炉尾部除尘器的负担。
3.3燃料的挥发
由于燃料中挥发分的析出和燃烧速度要比煤粒的扩散速度快许多,因此挥发分中的硫分也会迅速析出,在给煤点附近会形成一个高二氧化硫的浓度和低氧浓度的区域,而且在烟气的带动下较快地向炉膛上部扩散。在循环流化床锅炉中,特别是在炉膛上部稀相区,气体和固体的横向混合比较差,向上穿过整个炉膛,使脱硫效率降低。
3.4氧量
氧量对石灰石脱硫效率的影响研,通过试验可以发现负荷固定在116MW,煤质为褐煤,钙硫比为3.0 ,床压恒定为6.5kPa,床温固定在817℃,改变氧量,通过循环流化床石灰石脱硫效率的计算公式得出增加氧量对烟气量以及对脱硫效率的变化,通过实验发现氧量在3%以下时增加氧量脱硫效率增加的很快,之后稍有降低现象,但氧量在4%以下时脱硫效率依然增加,超过4%时脱硫效率开始大幅度下降。
氧量是锅炉燃烧的重要因素,也是SO2转化为硫酸盐的重要条件,氧量能
够促进脱硫反应的正向进行,氧量在4%以内变化时脱硫效率随氧量的增加而增加,当超过4%时床内氧量超过脱硫反应所需氧量,此时增加氧量导致的烟气量增加会降低脱硫效率。
3.5流化速度的影响
对于循环流化床锅炉来说,改变流化速度就是改变负荷、空气量或一次风率。增加风量意味着循环量即循环倍率的增加和石灰石脱硫剂在床内停留时间的延长。由于硫酸盐化反应速度相对较慢,当反应进行30min后,如果不考虑磨损,石灰石的利用率仅有20%~40%;故延长石灰石停留时间(最好大于1h)可以提高其利用率。
4.结语
除此以外,对循环流化床锅炉脱硫效率产生影响的因素比较多,燃料的性质、床内风速、一二次风配比、运行时负荷的变化情况等等因素都对循环流化床锅炉的脱硫效率产生影响,这需要各循环流化床锅炉用户在实践中不断摸索,根据具体情况合理调整,提高运行水平,从而提高脱硫效率.为我国的环保事业作出各自的贡献。
参考文献:
[1]罗凯,林世华,刘宇,朱金伟,王凡.影响循环流化床锅炉石灰石脱硫效率的因素分析[J].四川环境,2011,03:10-12.
[2]刘昕.影响循环流化床(循环流化床)锅炉脱硫效率的因素及解决办法探讨[J].四川环境,2011,04:144-148.
浅析循环流化床锅炉燃烧效率的影响因素与调整策略
浅析循环流化床锅炉燃烧效率的影响因素与调整策略
摘要:循环硫化床锅炉作为环保型的锅炉,当前已被大部分企业所广泛应用。主要源于其燃烧实用性强、效率高以及污染少等优点,但是基于诸多因素的影响,会影响其燃烧效率。基于此,本文阐述了循环流化床锅炉燃烧及其应用特征,对循环流化床锅炉燃烧效率主要的影响因素及其调整策略进行了探讨分析。
关键词:循环流化床锅炉;应用特征;燃烧效率;影响因素;调整策略
循环流化床锅炉燃烧是燃料通过给煤系统进行燃料输送过程,进入炉膛中,送风又有一次风和二次风之分,部分还有三次风。布风板下面可以将一次风送入燃烧室,目的是保证料层流化;二次风沿燃烧室高度分级多点送入,目的是供给燃烧室的氧气,让燃料能够充分燃烧;三次风则是为了强化燃烧。
一、循环流化床锅炉应用的特征
循环硫化床锅炉应用的特征主要表现为:(1)循环硫化床锅炉的优点。相对于其他炉型而言,循环硫化床锅炉燃烧的适应范围广,使得一些劣质燃料也能燃用,而这一点,一般燃烧方式是做不到的。此外,循环硫化床锅炉负荷变化具有较强的适应性。只要在炉内加吸收剂(石灰石、白云石)即可降低烟气中SO2含量,从而减少污染气体的排放量,这样不仅能达到环保效果,还能够提高灰渣的综合利用率,以及避免锅炉受热面受到严重腐蚀。(2)循环硫化床锅炉的缺点。主要表现在:第一、相对于煤粉炉而言,循环硫化床锅炉的热效率比较低,造成这一结果的原因较多,主要包括:在使用的煤粉上,相对于循环硫化床锅炉而言,煤粉炉所用的煤粉要细得多,而燃料往往只有越细才越容易燃尽,因而使得机械不完全燃烧热损失增加;就炉膛的温度来看,相对于煤粉炉而言,循环硫化床锅炉的温度太低,这就使得燃料很难着火,即使着火也难以完全燃烧,造成化学不完全燃烧热损失增加。第二、循环硫化床锅炉采用了高压风机来克服布风板和料层的阻力,造成风机增加电耗量,受热面遭受磨损,炉膛内部烟尘沉积太多。
循环流化床烟气脱硫影响因素研究
收稿日期
2001-03-15・大气污染防治・
循环流化床烟气脱硫影响因素研究
InfluencingFactorsresearchofSmokeDesulfurization
inCirculatedFluidedBed
杨小元 (南通市环境监测中心站 南通
226006)
摘要 摸拟中试试验
,研究了气体停留时间
Σ,绝热饱和温差
∃
T,钙硫摩尔比
Ca
S,床内颗粒物浓度
G
s对脱硫效率的
影响。
关键词 循环流化床烟气脱硫 Σ
Ca
S比
Gs ∃
t
Abstract:
Modelingpilot-
scaleexperiment,
desulfurizationefficiencywasaffectedbyGasretentiontimeΣ,
adiabatic
saturationtemperaturerange∃
T,moleratioofcalciumandsulfideCa
S,particulateconcentrationGs.
Keywords:
Smokedesulfurizationincirculatedbed
Σ
Ca
S
Gs
∃
t
1 前言
循环流化床烟气脱硫工艺是由德国鲁奇公司于
80年
代后期开发的一种新的半干法技术。此工艺流程简单
,运
行及投资少
,且
Ca
S比很低时可达到较高的脱硫效率。
2 试验装置
试验装置包括高
4.5
m、直径
0.30
m流化床反应吸收
塔、旋风分离器、给料系统、烟气发生装置和物料回送系统
等。
2.1 工艺流程
由液化石油燃烧器产生的烟气加入一定量的纯
SO
2
钢瓶气后导入反应器
,使
SO
2浓度达到模拟烟气浓度。而
石灰浆雾化喷入反应器后
,被烟气所夹带以及流态化
,液滴
边蒸发边反应。所得的固体颗粒物经旋风除尘后
,再回送
到反应器继续参加反应。
2.2 试验参数
运行参数
:烟气流量
205~
325
Nm3
・
h-1
;入口烟气温
度
120~
180℃
;气体停留时间为了
3.5
S、
4.2
S;
SO
2入口浓
度
1000、
1500、
循环流化床脱硫工艺运行中常见问题浅析
平Pla ̄l台m I田 嚣 秘 黼 稚《嚣8 i释弱 I。1r霄
循环流化床脱硫工艺
运行中常见问题浅析
汪波
(沈I ̄HgIJ思达自动化系统有限公司,沈阳 11 0004)
摘要:循环流化床脱硫是目前国内应用最多的(半)干法脱硫技术,但经过多年的运行也暴露出诸如系统
可靠性差、循环灰装置易堵塞、湿壁、系统能耗大、运行费用高、脱硫率低等问题。本文就循环流化床脱硫工艺
在实际运行中存在的问题进行了分析讨论。
关键词:循环流化床;湿壁;堵塞;脱硫率;可靠性 中图分类号:X701.3 文献标志码:A 文章编号:1006-5377(201 1)08-0047-04
烟气脱硫是控制sO,排放的主要技术手段,而循环 流化床法是目前国内应用最多的半干法脱硫技术。据不
完全统计,目前国内已有近千套该脱硫工艺系统在运
行。但经过十多年的运行也暴露出存在如湿壁、堵塞、
磨损、能耗大、运行费用高、脱硫效率低、运行可靠性
差等问题。本文就现阶段循环流化床脱硫工艺出现的主 要问题进行了分析讨论。
1循环流化床的脱硫机理存在问题
通常对循环流化床的脱硫机理描述为:从锅炉出来
原烟气由底部进入循环流化床脱硫塔内,并将一定量的 脱硫剂和水在文丘里喉口上端加人,经文丘里缩放流
化喷管烟气加速,在喉管部位形成了紊流区,在此部
位烟气与吸收剂、循环灰、工艺水形成了高传质的流化
床。使吸收剂在脱硫塔内悬浮、反复循环,并与烟气中
的sO,等酸性气体充分接触,进行脱硫化学反应,生成 亚硫酸钙与硫酸钙,从而完成脱硫过程。反应后的大量
的气~固混合物从脱硫塔顶部排出,进入除尘器内,脱
除的固体颗粒在控制阀的调节作用下,通过固体循环系
统,返回脱硫塔继续参与脱硫反应,反应器内循环灰的
高倍率循环使循环灰颗粒之间发生激烈碰撞,使颗粒表
面生成物的固形物外壳被破坏,里面未反应的新鲜颗粒 暴露出来继续参加反应。客观上起到了加快反应速度、
干燥速度以及大幅度提高吸收剂利用率的作用。另外,
循环流化床炉内脱硫影响因数及脱硫组合工艺
第4期 2012年7月 锅炉制造 BOILER MANUFACTURING No.4 Ju1.2012 文章编号:CN23—1249(2012)04—0038—03
循环流化床炉内脱硫影响因数 及脱硫组合工艺 裴友民 (中国铝业山东分公司热电厂,山东淄博255051) 摘要:介绍循环流化床脱硫原理、影响因数以及采取炉内脱硫与尾部增湿活化组合工艺方法实现s0 达标 排放。 关键词:循环流化床;脱硫;组合工艺 中图分类号:X51 文献标识码:A Desulfurization Factors and Combined Processes of CFB Boiler umin (Shandong Branch Power Plant of China Aluminum Industry,Zibo 25505 1,China) Abstract:This thesis introduces desulfurization principle,factors of CFB,and combined processes of furnace desulfurization and rear humidification activation to realize standard emission of SO2. Key words:CFB;desulfurization;combined processes 1 循环流化床炉内脱硫 循环流化床锅炉的脱硫过程是将脱硫剂石灰 石与燃料同时送人炉内,脱硫剂在炉内与分离器 之间经过多次循环,达到高效脱除二氧化硫的目 的。 1.1 SO,的生成机理 煤中的硫可分为有机硫、无机硫两大部分,在 燃烧过程中硫与氧化合生成SO:。有机硫在加热 到400℃时就开始分解,但对不同煤种略有差异。 一般认为,有机硫首先分解为中问产物(主要是 H S),而后在遇氧和其他氧化性自由基时逐步被 氧化为SO,。 . 无机物硫(FeS )在氧化性气氛下,可直接氧 化成SO ,生成SO:的过程可写为如下总括反应 式: ・ FeS2+2H2—}2H2S+Fe H2S+O2_÷H2+SO2 4FeS2+1 1O2——+2Fe2O3十8SO2+3 309.9 kJ/mol 一般认为,煤中硫分经历下列途径逐步形成 SO ,即 S H2 S HS SO S02 1.2循环流化床炉内脱硫原理 循环流化床燃烧过程中最常用的是钙基脱硫 剂,如石灰石(CaCO3)、白云石(CaCO ・Mg— CO,)。在床温达到其煅烧平衡温度时,将发生下 列煅烧反应: ‘ CaCO —+Ca0+CO,一183 kJ/mol 收稿日期:2012—05—14 作者简介:裴友民(1972一),男,毕业于北方工业大学冶金机械专业,工作于中国铝业山东分公司热电厂。
循环流化床锅炉炉内脱硫系统存在问题及优化脱硫方案解析
循环流化床锅炉炉内脱硫系统存在问题及优化脱硫方案
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'>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'>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'>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'>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'>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。
循环流化床锅炉添加石灰石脱硫对锅炉效率的影响精编版
循环流化床锅炉添加石灰石脱硫对锅炉效率的影响
文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-
循环流化床锅炉添加石灰石脱硫对锅炉效率的影响
上海锅炉厂有限公司 周一工
[内容摘要] 本文阐述了循环流化床锅炉添加石灰石脱硫对锅炉效率的影响,指出了影响因素,并定量分析了各种影响因素的影响程度。
[关 键 词] 循环流化床锅炉 石灰石脱硫 锅炉效率 影响因素
0. 前言
循环流化床锅炉发展的核心问题是环保问题和效率问题,即在保证效率的同时,降低污染物排放。目前,对循环流化床锅炉环保问题的研究已进行得非常深入,不仅对低NOX排放、炉内石灰石脱硫等重大问题有了深入的了解,而且对N2O、CO、CXHY等原来不太被人们重视的问题也给予了充分关注,同时,对如何保证和提高循环流化床锅炉效率也有了一定的认识。但是,添加石灰石脱硫对循环流化床锅炉效率的影响目前仅有一些定性的认识,尚未进行过定量分析。本文将对这一问题进行专门研究。
1. 添加石灰石脱硫的石灰石投入量计算
首先,我们列出石灰石脱硫的化学反应方程式:
CaCO3 ——→ CaO + CO2
CaO + SO2 + 1/2 O2 ——→ CaSO4
理论上讲,加入1mol(100g) CaCO3后,将减少1mol(64g,或 SO2,多消耗 mol(16g,或 O2,多生成1mol(44g,或 CO2。
但是,从炉内的实际工况考虑,以上两个化学反应都是不能全部正向完成的。为将其量化,存在Ca/S(摩尔)比和脱硫效率两个衡量参数,即在一定Ca/S比下脱硫效率为m。
在考虑脱硫的情况下,加入炉内的CaCO3重量为:
B CaCO3=(100/32)×(Ca/S)×(Sar/100)×Bj kg/h
其中: Sar为收到基硫份;
循环流化床锅炉SO2影响因素分析及优化研究
循环流化床锅炉SO2影响因素分析及优化研究
发布时间:2023-02-01T02:31:33.614Z 来源: 《中国建设信息化》2022年9月18期 作者: 姜艳静
[导读] 循环流化床锅炉是由传统的综合沸腾床锅炉进一步改进而来,结合了化工行业的流化床工艺特点
姜艳静
山东泰安山锅集团有限公司 山东省 泰安市 271038
摘要:循环流化床锅炉是由传统的综合沸腾床锅炉进一步改进而来,结合了化工行业的流化床工艺特点,使得现行流化床兼具多种优点,诸如更高的燃料利用效率、更低的污染废气排放量以及更加良好的泛用性。以上种种优势令循环流化床锅炉在我国的工业发电体系中
享有较高的使用率。而在它的诸多优点中,可以在炉内进行脱硫这一项让它成为现行治污标准下的宠儿。但仅依靠炉内脱硫不仅难以实现
超低排放,而且残余的氧化钙会催化氮氧化物的生成,与此同时灰渣中未反应的氧化钙会在加水过程发生放热反应,灰渣喷溅,造成环境
污染和运输困难。因此,目前较为常见的脱硫方式是炉内喷钙加炉外脱硫进行两级脱硫。本文主要对循环流化床锅炉SO2影响因素及优化
进行了简单的探讨,以供相关人员参考。
关键词:循环流化床锅炉;环保;二氧化硫;半干法脱硫引言
循环流化床(Circulating Fluidized Bed,简称CFB)锅炉技术是近40年发展起来的新型清洁燃烧技术,由于其煤种适应性广,燃烧效率高,污染物排放指标低,灰渣能得到综合利用而得到广泛应用。循环流化床锅炉可以实现炉内干法廉价脱硫,大大降低SO2的排放量。由
于SO2都是对环境有明显危害的污染气体,随着国家新环保标准的实施,对二氧化硫和氮氧化物的排放标准均为100mg/m3。因此,在锅炉
设计和实际运行中要考虑同时降低SO2的排放。
1、循环流化床锅炉与二氧化硫的危害
1.1、循环流化床锅炉
循环流化床锅炉主要包括炉膛、气固分离器、固体燃料再循环装置、尾部的对流烟道、过热器、再热器、省煤器和空气预热器等主要设备。除锅炉本体外,循环流化床锅炉还包括一些辅助运行的设备,如风机、水泵、炉灰炉渣收集处理装置、石灰石装置和燃料输送装置
循环流化床锅炉石灰石炉内脱硫影响因素研究
循环流化床锅炉石灰石炉内脱硫影响因素研究
发表时间:2018-04-13T16:42:39.423Z 来源:《电力设备》2017年第31期 作者: 刘艳栋
[导读] 摘要:循环流化床锅炉石灰石炉内脱硫的原理是将锅炉炉膛内的CaCO3分解煅烧生成CaO与烟气中的SO2发生反应生成CaSO4后随炉渣排出,从而达到脱硫目的。
(神华亿利能源有限责任公司 内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗亿利工业园区 014300)
摘要:循环流化床锅炉石灰石炉内脱硫的原理是将锅炉炉膛内的CaCO3分解煅烧生成CaO与烟气中的SO2发生反应生成CaSO4后随炉渣排出,从而达到脱硫目的。起到去除烟气中的SO2的作用。目前使用最多的是石灰石和熟石灰。
关键词:石灰石;炉内脱硫法;影响因素
1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,即将炉膛内的CaCO3分解煅烧生成CaO与烟气中的SO2发生反应生成
CaSO4随炉渣排出,从而达到脱硫目的石灰石脱硫过程。主要分为以下三步:
①CaCO3煅烧反应,在循环流化床锅炉中石灰石中的CaCO3遇热煅烧分解成为CaO与CO2,石灰石煅烧时析出CO2会扩大CaO中的孔隙,增加CaO的表面积,为下步的固硫反应奠定基础。反应方程式为:CaCO3=CaO+CO2
②硫的析出与氧化煤中的硫主要以黄铁矿、有机盐、和硫酸盐三种形式存在,有关试验表明煤在加热并燃烧时,SO2的析出呈现明显的阶段性。反应方程式为:S+O2=SO2
③硫的固化反应,CaO与析出的SO2反应生成硫酸盐。反应方程式为:CaO+SO2+1/2O2=CaSO4
2影响脱硫效率的因素:
1)床温对脱硫的影响
循化流化床锅炉中床温变化时会改变脱硫反应的速度、改变脱硫产物的结构分布及孔隙堵塞特性,从而影响脱硫效率。
当床温低于800℃时,石灰石孔隙数少,孔径小,反应速度低,而且SO2析出速度慢,所以脱硫效果差。当床温高于1000℃时,CaO的高温烧结迅速增强,使反应比表面积迅速减小,导致脱硫效率降低。循环流床锅炉床温应该选择在850℃--900℃比较合适。
循环流化床锅炉效率偏低原因分析与燃烧调整
循环流化床锅炉效率偏低原因分析与燃烧调整
摘要:锅炉燃烧技术种类繁多,近些年比较流行的循环流化床锅炉在行业中比较走红,这种煤炭燃烧技术具有独有的特点,燃烧过程中效率更高、而且污染性很低、清洁度方面也很高。该技术在煤炭燃烧过程中,能确保燃烧材料循环进行燃烧,同时还能实现脱硫反应,但事实上循环流化床锅炉技术在实际应用过程中受到较多因素的影响,并没有达到理想中的效果,本文针对影响循环流化床锅炉效率的根本原因进行了全面分析,并提出了调整方案。
关键词:循环流化床锅炉;锅炉技术;煤炭燃烧;锅炉效率
引言
正是由于该技术在实际应用过程中能源消耗比较低,煤炭燃烧效率高,所以该技术在市场上应用比较广泛。随着新时代的发展低碳环保理念逐渐深入人心,人们赋予循环流化床锅炉更高的标准,大部分锅炉厂已经将原本的锅炉型式替换掉,采用循环流化床锅炉技术,能有效地控制整体的运行成本,还能促使运行效率的提升。但是循环流化床锅炉技术在应用中,非常容易受到外界因素的影响,所以要及时找到影响因素,并有针对性的解决才能有助于提升该技术的使用效果。
1循环流化床锅炉燃烧过程
目前循环流化床锅炉燃烧技术应用比较广泛,主要在燃烧的过程中煤炭颗粒会经过干燥处理,燃烧过程中逐渐达到一定膨胀点就会破碎,燃烧中还要经历两次挥发分析出过程,煤炭颗粒在稳定的挥发分析出中第一次的温度是控制在500~600°C,第二次是800~1000°C。煤炭颗粒的挥发分产量,是由燃烧过程中锅炉运行速度和炉膛内产生的温度来决定的,燃烧方式也会受到一定影响,一般化学反应速率以及氧化扩散效率都会对燃烧方式造成影响,整个燃烧过程是经历了化学反应,并且达到氧化扩散反应的状态下开展的。 2影响因素
该技术在实际应用过程中是通过对电量进行自动化管控的方式来对其进行调整控制的,通过自动化的方式能很好地控制煤炭在锅炉中燃烧的速度,而且还能对燃烧系统的发电量进行有效控制。该技术在应用过程中,煤炭燃烧时会受到较多的外界因素影响,其中煤炭颗粒的大小就会对整体的燃烧情况造成影响,想要确保循环流化床锅炉能实现稳定的燃烧,则需要工作人员根据具体情况有针对性的进行调整。在燃烧过程中煤炭颗粒的大小会对整体燃烧速度以及燃烧效果造成影响,如果颗粒较大,那么燃烧就会比较缓慢,会导致稀相区的煤炭燃料分布不均匀,还会出现密相区在燃烧过程中温度持续升高,为了能更好地控制温度就要加大送风量,就会出现各种热损失现象,例如灰渣物理、化学不完全燃烧、排烟等热损失现象,这些热损失现象都会导致锅炉在运行过程中的效率降低。如果在燃烧过程中煤炭颗粒比较小的情况下那么就要减少分量消耗,但是这种方式会导致锅炉在燃烧过程中传热速度较慢,锅炉的运行效率也会出现降低的情况,所以无论煤炭颗粒大或者是小,都会对锅炉的运行情况造成影响,导致锅炉在燃烧的过程中出现不稳定的情况。
循环流化床锅炉炉内脱硫效率影响因素分析
循环流化床锅炉炉内脱硫效率影响因素分析
邓先录
【摘 要】介绍了煤在循环流化床锅炉燃烧过程中SO2生成机理和脱硫机理,分析了脱硫效率的影响因素,并提出了解决问题的几点建议.
【期刊名称】《冶金动力》
【年(卷),期】2012(000)002
【总页数】4页(P38-41)
【关键词】脱硫机理;影响因素;脱硫效率;SO2的减排
【作 者】邓先录
【作者单位】衡阳华菱钢管有限公司能源分厂,湖南衡阳421001
【正文语种】中 文
【中图分类】TK229
1 前言
根据我国相关数据统计在SO2排放量中,约70%是由燃煤电站锅炉和工业锅炉产生的,燃煤工业锅炉是我国SO2排放的第二大污染源,仅次于火电站,因此工业锅炉烟气脱硫效果的好坏将直接影响着大气环境的质量。循环流化床锅炉作为一种环保型燃煤设备,近几年来得到很大发展,除了其煤种适应性广、负荷调节范围大、燃烧效率高外,另一个重要原因是它具有优良的环保性能,一方面,由于低温燃烧和分级送风,能够有效地抑制NOx的生成;另一方面,通过向炉内添加石灰石可以使有害气体SO2的排放量大大降低。
由于我公司位于本市的中心城区,作为大管坯工程配套项目的35 t/h燃煤锅炉,在筹建设计时环评报告书中要求废气排放标准采用《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)中Ⅱ时段标准,即烟尘排放浓度≤80mg/m3,SO2排放≤900mg/m3。因此经过反复论证选择了SHFx35-1.27/270-P型循环流化床锅炉,2005年底该锅炉建成投产。但是,在刚投入生产运行两年内,脱硫成本比较高,脱硫效率还不是很理想。为了解决这一问题,笔者对该循环流化床锅炉在实际生产运行中影响炉内脱硫效率因素进行实验、分析和总结,以期从技术、运行参数控制等多方面寻求解决问题的对策,提高该锅炉脱硫效率,降低脱硫成本。
2 锅炉炉型选择
炉型选择原则:锅炉要具有较高的热效率和炉内脱硫效率,其中实现低成本脱硫是关键,因此,对炉型选择进行了认真比对和论证,最终选择了型号为SHFx35-1.27/270-P的低循环倍率锅炉,锅炉的相关技术参数如下:
