影响循环流化床(CFB)脱硫效率的几种原因
循环流化床锅炉(CFB)是一种清洁燃烧方式,在近年来已得到很大发展,除了其燃料适应性广、负荷调节性能好、燃烧效率高(接近或达到煤粉炉效率)外,一个重要的原因是它具有优良的环保性能。CFB具有优良的环保性能,只有在运行中正确、合理地控制各种关键技术参数,才能发挥CFB的优势,有效地提高脱硫效率,减少污染物的排放,我根据实践,对于CFB在运行中存在脱硫效率的印象因素归纳总结,供大家参考。
影响脱硫效率的主要因素有Ca/S摩尔比、流化床温度、脱硫剂粒度、循环倍率、负荷变化的影响等,下面分析几个主要因素。
1.Ca/S摩尔比
Ca/S摩尔比是影响脱硫效率和SO2排放的首要因素,随着Ca/S摩尔比的增大,脱硫效率提高。我的经验表明,当Ca/S摩尔比高于2.5后,继续增大Ca/S摩尔比或脱硫剂量时,脱硫效率提高得很少。继续增大脱硫剂量则会带来副作用,会使锅炉负荷降低,NOx排放提高等。床温控制在850
oC左右时,当Ca/S=1.6时,脱硫效率仅为84%;当Ca/S=2.2时,脱硫效率为88%;而当Ca/S=2.5时。脱硫效率达到了9O.5%
,因此,CFB运行时Ca/S摩尔比一般在2.2左右为好
2.床温
锅炉床温将直接影响到锅炉的着火、稳燃、燃尽程度。床温主要改变了脱硫剂的反应速度、固体产物分布及孔隙堵塞特性,从而改变脱硫效率和脱硫剂的使用,在运行时床温控制应考虑:在该温度下灰不会软化;保证锅炉的燃烧效率较高、脱硫剂使用较少、脱硫效果较高:NOx排放较低.当床温低于800
oC时,石灰石煅烧生成CaO的速度减慢,减少了可供反应的表面积.脱硫率下降。床温低于750℃时,脱硫反应几乎不再进行。当床温大于870℃
,CaO内部分布均匀的小晶粒会逐渐融合为大晶粒。温度越高,晶粒越大。单位质量内晶粒数量减少,CaO的比表面积下降。直接影响脱硫率。床温低于850
oC时,N20排放很高。运行实践表明,脱硫反应速度随床温升高并在850~900℃时达到最佳,低于750℃时不发生脱硫反应。
3.脱硫剂粒度的影响
脱硫剂和燃料粒度及粒度分布对脱硫效率也有较大影响,采用较小的脱硫剂粒度时,脱硫效果最好。煤粒送人CFB内迅速受到高温物料及烟气的加热。首先是水份蒸发,接着是煤中的挥发份析出并燃烧以及焦炭的燃烧。其间还伴随着发生煤粒的破碎、磨损等现象。大量实验表明了挥发份的析出燃烧过程与焦炭燃烧过程有一定的重叠。由于CFB内煤粒燃烧是一个错综复杂的过程。给煤粒径大不仅不利于燃烧,也不利于脱硫;粒径过小或煤中细粒份额太大也会使脱硫效率下降。石灰石颗粒在送入CFB内燃烧初期时,比表面积增加很快。燃烧后期,比表面积增加较少小颗粒石灰石在床中的反应速度通常大于大颗粒的反应速度。在炉内的停留时间短。石灰石粒径控制在O~2
mm平均100~500 um
内,对NOx的刺激作用也越小,脱硫效率越高。太细的石灰石粒径易以飞灰的形式逃逸,反之,脱硫效率降低。
4.循环倍率
循环倍率越大,脱硫效率越高。因为飞灰的再循环延长了石灰石在床内的停留时间,提高了脱硫剂的利用率。但当悬浮空间颗粒浓度>30kg/m3后,脱硫效率增加缓慢。但循环倍率增大以后,会影响到锅炉的出力,
循环倍率的大小,要根据不同的煤种热值,其所含的硫的多少来调节的,我认为,热值高、含硫低的煤炭,循环倍率可以高点,每个不同的厂有各自的调节方法,没有严格的标准。
5.负荷变化
CFB负荷在较大范围内变化时,脱硫效率基本不变或变化不大。只有在极端情况下,如工况变动较快、处于极端负荷时,由于床温、气速、流体动力及密相区烟气中SO2析出浓度变化较大,对脱硫效率有较大影响。
当然,影响CFB的脱硫效率还有其它原因,我们各个电厂都有自己一套方法的,既要做到能够脱硫,排放在国家标准允许范围内,又要确保电厂的经济运行,满足锅炉相应的负荷出力。所以,搞电厂环保人士任重道远!
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