浅析循环流化床锅炉炉内脱硫技术

吴凡

【摘 要】 针对第二热电厂成功改造与应用循环流化床锅炉颅内脱硫技术分析了循环流化床锅炉的特点和脱硫原理探讨了循环流化床锅炉炉内添加石灰石脱硫系统中存在的问题及影响脱硫效率的因素提出提高循环流化床锅炉炉内脱硫效率的措施。

【关键词】 循环流化床锅炉 炉内脱硫 脱硫效率 脱硫剂添加方式

中国是世界上最大的煤炭生产和消费国。在取得经济高速发展的同时也承受着巨大的环境压力SO2排放量从2004年之后达到2255万t目前居世界第一位。所以国家对环保方面越来越重视也对火力发电厂的烟气排放标准要求越来越严格。循环流化床（CFB）燃烧技术是最近几十年发展起来的一种新型燃烧技术，由于循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、高效脱硫的特点因此近年来有了很大的发展。

1 循环流化床燃烧特点和脱硫原理

1.1 循环流化床燃烧优点

（1）循环流化床燃烧技术具有一些常规的煤燃烧技术（如层燃和煤粉燃烧）所不具备的优点，如具有脱硫脱硝功能燃料适应性强，可燃烧劣质煤，负荷调节性能强等。由于循环流化床燃烧温度正好是石灰石/石灰脱硫反应的最佳温度，因而在床内加入石灰石或白云石可有效地脱除在燃烧过程中生成的SO2。（2）燃料适应性强。由于循环流化床床内惰性物料的巨大热容量，以及流态燃烧过程中十分良好的传热、传质和混合过程，因此循环流化床虽然是一种低温燃烧方式，但它却可以燃用一切种类的燃料并达到较高的燃烧效率。

1.2 循环流化床燃烧脱硫原理

循环流化床燃烧脱硫技术是指在循环流化床锅炉中将石灰石（石灰）等原料给入锅炉内，在炉内与燃料同时燃烧，在800～900℃时，石灰石受热分解成CO2，及多孔CaO，CaO与SO2发生反应生成CaSO4。由于循环流化床锅炉带有高温除尘器（旋风分离器），可使飞出去的未完全反应的脱硫剂又返回炉膛循环利用同时，循环流化床较低的燃烧温度确保CaO不会烧结，从而提高了脱硫效率。

2 脱硫系统简述

2.1 脱硫系统改造

第二热电厂烟气脱硫系统曾经一直沿用非独立式的给煤口给入方式一直以来脱硫效率不稳定。为此特地对系统进行改造使其改为独立式的给煤口给入。

2.2 工艺流程介绍

第二热电厂烟气脱硫系统有两部分组成分别是储输灰系统和固硫剂给入系统。

2.3 储输灰系统

该系统使用我厂自制DCS控制。它由一个满载储量为120t的储存罐来实现全厂脱硫系统的脱硫剂供给当储存罐脱硫剂量不能满足三台35t/h锅炉和一台75t/h锅炉24小时的用量时会及时通过罐装车对罐内进行脱硫剂的补给。储输送系统的输送方式为气力输送它是以空压机作为动力源3#仓泵经管路进行灰料输送将灰料由管道输送至1#、2#、3#、4#炉前小型储灰罐。

2.4 锅炉固硫剂给入系统

我厂锅炉炉内脱硫均采用独立螺旋给料方式通过螺旋将固硫剂给入炉膛内部。且在炉前小型储灰罐与插板阀间装设了星型变频给料机如下图所示。通过系统改造确定了合理的脱硫剂给入位置完善了脱硫剂输送系统自动连续控制。脱硫剂输送系统中影响脱硫效率的主要有脱硫剂粉吸水出现板结、堵塞及定量、连续输送系统的自动控制问题都得以解决。

3 炉温对脱硫效率的影响及其对策

以石灰石脱硫剂为例根据石灰石脱硫剂和副产品硫酸盐的化学特性，控制循环流化床锅炉的炉内温度是提高脱硫效率的有效措施。由于石灰石是通过煅烧成CaO与煤燃烧产生的SO2化合成CaSO4而达到脱硫效果的，必须控制循环流化床锅炉的床层温度在800～900℃的范围内。控制床温还在于保持脱硫剂的反应速度和固体产物的分布及防止孔隙堵塞等，有利于提高脱硫剂的利用率。

4 石灰石度对脱硫效率的影响

石灰石粒度大时其脱硫效率明显下降，这是因为脱硫剂总的反应表面小而使钙的利用率降低。但石灰石的颗粒也不能太细，因为现在常用的旋风分离器只能分离出大于75μm的颗粒，而小于75μm的颗粒由于不能再返回炉膛而降低了钙的利用率。研究表明，用于循环流化床锅炉炉内脱硫的石灰石最佳粒度为0.2～1.5mm。一般循环流化床锅炉燃煤要求的颗粒度控制在0～13mm，只要粗碎+细碎就能满足要求。为了适应炉内脱硫的需要，最好燃煤的粒度与入炉石灰石的粒度一致。

5 循环流化床锅炉循环倍率的影响

循环流化床锅炉的循环倍率一般为5～20。循环流化床锅炉循环倍率越大，飞灰的再循环的次数越多，脱硫剂在床内的停留时间越长，脱硫剂的利用率越高，脱硫效率也会相应地得到提高。

6 语语

循环流化床锅炉炉内添加石灰石脱硫，只要挑选活性高的优质的脱硫剂、严格控制入炉石灰石的粒度、完善石灰石粉的储存和输送系统，防止板结、堵塞并实施自动化控制、合理控制炉膛温度、选择合适钙硫比等措施，一定能获得较好的脱硫效果。

参考文献：

[1]于树辉.循环流化床锅炉炉内添加石灰石脱硫的研究[J].电力科技与环保，2010-02-15.

[2]张缠保，武瀚，任建勇.循环流化床锅炉控制方案研究[J].山西电力.2005-08-30.

[3]岑可法等.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].北京：中国电力出版社.1998.endprint

【摘 要】 针对第二热电厂成功改造与应用循环流化床锅炉颅内脱硫技术分析了循环流化床锅炉的特点和脱硫原理探讨了循环流化床锅炉炉内添加石灰石脱硫系统中存在的问题及影响脱硫效率的因素提出提高循环流化床锅炉炉内脱硫效率的措施。

【关键词】 循环流化床锅炉 炉内脱硫 脱硫效率 脱硫剂添加方式

中国是世界上最大的煤炭生产和消费国。在取得经济高速发展的同时也承受着巨大的环境压力SO2排放量从2004年之后达到2255万t目前居世界第一位。所以国家对环保方面越来越重视也对火力发电厂的烟气排放标准要求越来越严格。循环流化床（CFB）燃烧技术是最近几十年发展起来的一种新型燃烧技术，由于循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、高效脱硫的特点因此近年来有了很大的发展。

1 循环流化床燃烧特点和脱硫原理

1.1 循环流化床燃烧优点

（1）循环流化床燃烧技术具有一些常规的煤燃烧技术（如层燃和煤粉燃烧）所不具备的优点，如具有脱硫脱硝功能燃料适应性强，可燃烧劣质煤，负荷调节性能强等。由于循环流化床燃烧温度正好是石灰石/石灰脱硫反应的最佳温度，因而在床内加入石灰石或白云石可有效地脱除在燃烧过程中生成的SO2。（2）燃料适应性强。由于循环流化床床内惰性物料的巨大热容量，以及流态燃烧过程中十分良好的传热、传质和混合过程，因此循环流化床虽然是一种低温燃烧方式，但它却可以燃用一切种类的燃料并达到较高的燃烧效率。

1.2 循环流化床燃烧脱硫原理

循环流化床燃烧脱硫技术是指在循环流化床锅炉中将石灰石（石灰）等原料给入锅炉内，在炉内与燃料同时燃烧，在800～900℃时，石灰石受热分解成CO2，及多孔CaO，CaO与SO2发生反应生成CaSO4。由于循环流化床锅炉带有高温除尘器（旋风分离器），可使飞出去的未完全反应的脱硫剂又返回炉膛循环利用同时，循环流化床较低的燃烧温度确保CaO不会烧结，从而提高了脱硫效率。

2 脱硫系统简述

2.1 脱硫系统改造

第二热电厂烟气脱硫系统曾经一直沿用非独立式的给煤口给入方式一直以来脱硫效率不稳定。为此特地对系统进行改造使其改为独立式的给煤口给入。

2.2 工艺流程介绍

第二热电厂烟气脱硫系统有两部分组成分别是储输灰系统和固硫剂给入系统。

2.3 储输灰系统

该系统使用我厂自制DCS控制。它由一个满载储量为120t的储存罐来实现全厂脱硫系统的脱硫剂供给当储存罐脱硫剂量不能满足三台35t/h锅炉和一台75t/h锅炉24小时的用量时会及时通过罐装车对罐内进行脱硫剂的补给。储输送系统的输送方式为气力输送它是以空压机作为动力源3#仓泵经管路进行灰料输送将灰料由管道输送至1#、2#、3#、4#炉前小型储灰罐。

2.4 锅炉固硫剂给入系统

我厂锅炉炉内脱硫均采用独立螺旋给料方式通过螺旋将固硫剂给入炉膛内部。且在炉前小型储灰罐与插板阀间装设了星型变频给料机如下图所示。通过系统改造确定了合理的脱硫剂给入位置完善了脱硫剂输送系统自动连续控制。脱硫剂输送系统中影响脱硫效率的主要有脱硫剂粉吸水出现板结、堵塞及定量、连续输送系统的自动控制问题都得以解决。

3 炉温对脱硫效率的影响及其对策

以石灰石脱硫剂为例根据石灰石脱硫剂和副产品硫酸盐的化学特性，控制循环流化床锅炉的炉内温度是提高脱硫效率的有效措施。由于石灰石是通过煅烧成CaO与煤燃烧产生的SO2化合成CaSO4而达到脱硫效果的，必须控制循环流化床锅炉的床层温度在800～900℃的范围内。控制床温还在于保持脱硫剂的反应速度和固体产物的分布及防止孔隙堵塞等，有利于提高脱硫剂的利用率。

4 石灰石度对脱硫效率的影响

石灰石粒度大时其脱硫效率明显下降，这是因为脱硫剂总的反应表面小而使钙的利用率降低。但石灰石的颗粒也不能太细，因为现在常用的旋风分离器只能分离出大于75μm的颗粒，而小于75μm的颗粒由于不能再返回炉膛而降低了钙的利用率。研究表明，用于循环流化床锅炉炉内脱硫的石灰石最佳粒度为0.2～1.5mm。一般循环流化床锅炉燃煤要求的颗粒度控制在0～13mm，只要粗碎+细碎就能满足要求。为了适应炉内脱硫的需要，最好燃煤的粒度与入炉石灰石的粒度一致。

5 循环流化床锅炉循环倍率的影响

循环流化床锅炉的循环倍率一般为5～20。循环流化床锅炉循环倍率越大，飞灰的再循环的次数越多，脱硫剂在床内的停留时间越长，脱硫剂的利用率越高，脱硫效率也会相应地得到提高。

6 语语

循环流化床锅炉炉内添加石灰石脱硫，只要挑选活性高的优质的脱硫剂、严格控制入炉石灰石的粒度、完善石灰石粉的储存和输送系统，防止板结、堵塞并实施自动化控制、合理控制炉膛温度、选择合适钙硫比等措施，一定能获得较好的脱硫效果。

参考文献：

[1]于树辉.循环流化床锅炉炉内添加石灰石脱硫的研究[J].电力科技与环保，2010-02-15.

[2]张缠保，武瀚，任建勇.循环流化床锅炉控制方案研究[J].山西电力.2005-08-30.

[3]岑可法等.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].北京：中国电力出版社.1998.endprint

【摘 要】 针对第二热电厂成功改造与应用循环流化床锅炉颅内脱硫技术分析了循环流化床锅炉的特点和脱硫原理探讨了循环流化床锅炉炉内添加石灰石脱硫系统中存在的问题及影响脱硫效率的因素提出提高循环流化床锅炉炉内脱硫效率的措施。

【关键词】 循环流化床锅炉 炉内脱硫 脱硫效率 脱硫剂添加方式

中国是世界上最大的煤炭生产和消费国。在取得经济高速发展的同时也承受着巨大的环境压力SO2排放量从2004年之后达到2255万t目前居世界第一位。所以国家对环保方面越来越重视也对火力发电厂的烟气排放标准要求越来越严格。循环流化床（CFB）燃烧技术是最近几十年发展起来的一种新型燃烧技术，由于循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、高效脱硫的特点因此近年来有了很大的发展。

1 循环流化床燃烧特点和脱硫原理

1.1 循环流化床燃烧优点

（1）循环流化床燃烧技术具有一些常规的煤燃烧技术（如层燃和煤粉燃烧）所不具备的优点，如具有脱硫脱硝功能燃料适应性强，可燃烧劣质煤，负荷调节性能强等。由于循环流化床燃烧温度正好是石灰石/石灰脱硫反应的最佳温度，因而在床内加入石灰石或白云石可有效地脱除在燃烧过程中生成的SO2。（2）燃料适应性强。由于循环流化床床内惰性物料的巨大热容量，以及流态燃烧过程中十分良好的传热、传质和混合过程，因此循环流化床虽然是一种低温燃烧方式，但它却可以燃用一切种类的燃料并达到较高的燃烧效率。

1.2 循环流化床燃烧脱硫原理

循环流化床燃烧脱硫技术是指在循环流化床锅炉中将石灰石（石灰）等原料给入锅炉内，在炉内与燃料同时燃烧，在800～900℃时，石灰石受热分解成CO2，及多孔CaO，CaO与SO2发生反应生成CaSO4。由于循环流化床锅炉带有高温除尘器（旋风分离器），可使飞出去的未完全反应的脱硫剂又返回炉膛循环利用同时，循环流化床较低的燃烧温度确保CaO不会烧结，从而提高了脱硫效率。

2 脱硫系统简述

2.1 脱硫系统改造

第二热电厂烟气脱硫系统曾经一直沿用非独立式的给煤口给入方式一直以来脱硫效率不稳定。为此特地对系统进行改造使其改为独立式的给煤口给入。

2.2 工艺流程介绍

第二热电厂烟气脱硫系统有两部分组成分别是储输灰系统和固硫剂给入系统。

2.3 储输灰系统

该系统使用我厂自制DCS控制。它由一个满载储量为120t的储存罐来实现全厂脱硫系统的脱硫剂供给当储存罐脱硫剂量不能满足三台35t/h锅炉和一台75t/h锅炉24小时的用量时会及时通过罐装车对罐内进行脱硫剂的补给。储输送系统的输送方式为气力输送它是以空压机作为动力源3#仓泵经管路进行灰料输送将灰料由管道输送至1#、2#、3#、4#炉前小型储灰罐。

2.4 锅炉固硫剂给入系统

我厂锅炉炉内脱硫均采用独立螺旋给料方式通过螺旋将固硫剂给入炉膛内部。且在炉前小型储灰罐与插板阀间装设了星型变频给料机如下图所示。通过系统改造确定了合理的脱硫剂给入位置完善了脱硫剂输送系统自动连续控制。脱硫剂输送系统中影响脱硫效率的主要有脱硫剂粉吸水出现板结、堵塞及定量、连续输送系统的自动控制问题都得以解决。

3 炉温对脱硫效率的影响及其对策

以石灰石脱硫剂为例根据石灰石脱硫剂和副产品硫酸盐的化学特性，控制循环流化床锅炉的炉内温度是提高脱硫效率的有效措施。由于石灰石是通过煅烧成CaO与煤燃烧产生的SO2化合成CaSO4而达到脱硫效果的，必须控制循环流化床锅炉的床层温度在800～900℃的范围内。控制床温还在于保持脱硫剂的反应速度和固体产物的分布及防止孔隙堵塞等，有利于提高脱硫剂的利用率。

4 石灰石度对脱硫效率的影响

石灰石粒度大时其脱硫效率明显下降，这是因为脱硫剂总的反应表面小而使钙的利用率降低。但石灰石的颗粒也不能太细，因为现在常用的旋风分离器只能分离出大于75μm的颗粒，而小于75μm的颗粒由于不能再返回炉膛而降低了钙的利用率。研究表明，用于循环流化床锅炉炉内脱硫的石灰石最佳粒度为0.2～1.5mm。一般循环流化床锅炉燃煤要求的颗粒度控制在0～13mm，只要粗碎+细碎就能满足要求。为了适应炉内脱硫的需要，最好燃煤的粒度与入炉石灰石的粒度一致。

5 循环流化床锅炉循环倍率的影响

循环流化床锅炉的循环倍率一般为5～20。循环流化床锅炉循环倍率越大，飞灰的再循环的次数越多，脱硫剂在床内的停留时间越长，脱硫剂的利用率越高，脱硫效率也会相应地得到提高。

6 语语

循环流化床锅炉炉内添加石灰石脱硫，只要挑选活性高的优质的脱硫剂、严格控制入炉石灰石的粒度、完善石灰石粉的储存和输送系统，防止板结、堵塞并实施自动化控制、合理控制炉膛温度、选择合适钙硫比等措施，一定能获得较好的脱硫效果。

参考文献：

[1]于树辉.循环流化床锅炉炉内添加石灰石脱硫的研究[J].电力科技与环保，2010-02-15.

[2]张缠保，武瀚，任建勇.循环流化床锅炉控制方案研究[J].山西电力.2005-08-30.

[3]岑可法等.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].北京：中国电力出版社.1998.endprint