炉内喷钙脱硫反应方程式

科技创新与应用ｌ　２０１５年第１９期　工业技术　循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫与炉外石灰石一石　膏湿法脱硫配合运行中出．现的问题与应对措施　薄学良　（内蒙古乌海市神华乌海能源公司西来峰发电厂，内蒙古乌海０１６０００）　摘要：循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫与炉外石灰石一石膏湿法脱硫配合运行，使得最终的ＳＯ　排放浓度完全能够达到环保要求　的排放标准。但在运行中也出现了很多问题，需要逐一应对解决。　关键词：炉内喷钙脱硫；炉外石灰石一石膏湿法脱硫；脱硫效率；氯离子浓度　１概况　神华乌海能源公司西来峰发电厂（以下简称“西来峰发电厂”）　一期工程两台２００ＭＷ超高压发电机组，锅炉采用循环流化床锅炉。　为了满足环保对ＳＯ　排放浓度的要求，西来峰发电厂采用了循环流　化床炉内喷钙脱硫（以下简称炉内脱硫）和炉外石灰石一石膏湿法脱　硫（以下简称炉外脱硫）相结合的脱硫方式，其中炉内脱硫为第一级　脱硫，炉外脱硫为第二级脱硫。炉内脱硫采用喷人石灰石粉的脱硫　方式，每台锅炉均设置了单独的石灰石粉仓和石灰石输送系统，石　灰石粉仓至石灰石输送系统采用可调频的星形给料机给料。炉外脱　硫采用两炉一塔，带ＧＧＨ、增压风机的设计方式，吸收塔采用逆流　喷淋空塔，塔内设置三层喷淋层和二级除雾器，设计进口ＳＯ：浓度　为１４１１ｍｇ／ｍ３，设计脱硫效率９５％。设计炉内脱硫脱除总含硫量的　８０％，剩余的２０％由炉外脱硫进行处理，两级脱硫总的脱硫效率达　到９８％。在实际运行过程中，遇到了一些炉内脱硫与炉外脱硫配合　运行方面的问题，文章将对遇到的问题逐一进行总结，同时根据日　常的运行经验提出相应的应对措施。　２遇到的问题与应对措施　２．１炉外脱硫系统的脱硫效率波动大，不能很好的反应炉外脱　硫系统的运行状况　２．１．１问题情况介绍。由于炉内脱硫受到石灰石输送管路堵塞、　给煤机断煤等因素的影响，导致炉外脱硫进口的ｓ０：浓度变化较　大，常规的波动范围在１００ｍｇ／ｍ３－４００ｍｇ／ｍ３之间，最大波动值可达　６００ｍｇ／ｍ３（波动量达到炉外脱硫设计进口ＳＯ　浓度的４２％），使得脱　硫效率值难以稳定，分析如下：　首先，１１ｓ０　ｃｓ０２，ｉｎ—ｃｓ０２，０ｕｔ，Ｃ锄，ｉｎ　其次，烟气流向决定了当炉外脱硫进口的ＳＯ：浓度发生变化　时，炉外脱硫出口的ｓ０：浓度数据晚于其进口ＳＯ：浓度数据的变　化，此时脱硫效率计算值已经变化，但显示的脱硫效率却不能很好　的反应出此时的脱硫效率。　２．１．２应对措施。（１）以炉外脱硫出口ＳＯ　浓度作为炉内脱硫和　炉外脱硫运行调整的共同指标，优先保证出口ｓ０　浓度达标。（２）细　化炉内脱硫的调整工作，尽量减小炉外脱硫进口ｓ０。浓度波动的幅　度。西来峰发电厂要求炉外脱硫进口的ｓ０。浓度控制在８００ｍｇ／ｍ　一　１２００ｍｇ／ｍ３之间，波动幅度在４００ｍｇ／ｍ　以内，在一定程度上降低了　脱硫效率值的波动幅度。　２．２炉内脱硫因故出力下降或故障退出时，炉外脱硫超负荷运　行，且ＳＯ　排放浓度超标　２．２．１问题情况介绍。由于炉内脱硫设计脱除８０％的硫，因而当　炉内脱硫因故出力下降或故障退出时，炉外脱硫进口的ＳＯ：浓度会　迅速升高至炉外脱硫系统的设计处理能力以上。尤其是炉内脱硫故　障退出时，炉外脱硫进口ＳＯ　浓度可达到３０００ｍｇ／ｍ　以上，超过设计　处理能力１倍以上。无论炉内脱硫系统出力因故降低，或是故障退　出，都将导致ＳＯ：排放浓度超标。如炉内脱硫不能迅速恢复，不仅造　成ｓ０　排放浓度超标，更加会使炉外脱硫系统因超负荷运行而出现　加速结垢、浆液中毒等影响炉外脱硫正常运行的问题。　２．２．２应对措施。（１）当炉内脱硫因故出力下降程度较小时（炉　外脱硫进口ＳＯ２浓度约保持在１５００ｍｇ］ｍ３－２０００ｍｇ／ｍ３之间），可通过　提高吸收塔浆液ｐＨ值来保证ｓ０：排放浓度达标。西来峰发电厂炉　外脱硫系统控制吸收塔浆液ｐＨ值在５．１—５．６之间，当炉内脱硫因故　出力下降时，将吸收塔ｐＨ值提高至５．８。（２）当炉内脱硫因故出力下　降程度太大或故障退出时（炉外脱硫进口ＳＯ　浓度达到３０００ｍｇ／ｍ３　以上），炉外脱硫系统因迅速打开脱硫旁路，使烟气由旁路排放。如　无脱硫旁路或脱硫旁路因故无法打开时，应降低吸收塔浆液ｐＨ值　—．１００．　至最低，以使吸收塔浆液尽量少吸收ＳＯ：，延缓浆液中毒。西来峰发　电厂根据炉外脱硫系统设计单位相关技术人员的要求，在系统超负　荷运行时，保持吸收塔浆液ｐＨ值最低不低于４．５。（３）迅速处理炉内　脱硫出现的故障，恢复炉内脱硫正常运行，尽量减少炉外脱硫超负　荷运行的时间。（４）提高炉内脱硫的稳定性。为了提高炉内脱硫的稳　定性，西来峰发电厂于２０１４年分别对１、２锅炉炉内脱硫进行了改　造，由原来的每台锅炉一套石灰石输送系统（配２台石灰石输送风　机、一条石灰石输送管、一台星形给料机），在未增加石灰石粉仓的　前提下，增加了三套可单独实现向锅炉输送石灰石粉功能的石灰石　输送系统。现每台锅炉配置有四套可单独向锅炉输送石灰石粉功能　的石灰石输送系统（每套系统均配置了单独的石灰石输送风机、石　灰石输送管和星形给料机），改造后的炉内脱硫系统稳定性大幅度　提升，未出现因炉内脱硫出力下降或故障退出而导致炉外脱硫超负　荷运行的事件。　３炉外脱硫故障退出时，为保证ＳＯ：排放浓度合格，炉内脱硫　超负荷运行　３．１问题情况介绍　当炉外脱硫系统故障退出或进入检修期时，炉内脱硫系统将面　临超负荷运行的情况，在此种情况下，炉内脱硫常出现石灰石粉输　送管路堵塞、石灰石输送风机皮带断等故障。由于失去了炉外脱硫　对ＳＯ　排放浓度的保障，炉内脱硫任何的故障都将可能导致ＳＯ　排　放浓度超标。而ＳＯ　排放浓度的考核指标是以每小时的平均值来计　算的，严重的ｓ０：排放浓度超标在短时间内就会导致最终的小时平　均值超标。　３．２应对措施　（１）在炉外脱硫进入检修期前，储备足够数量的硫份远低于设　计硫份的煤，在炉外脱硫检修期间，使用这部分煤可保证炉内脱硫　不必超负荷运行，且ＳＯ：排放浓度能够达标。（２）提高炉内脱硫的稳　定性。西来峰发电厂已于２０１４年分别对１、２锅炉炉内脱硫系统进　行了改造，改造后的炉内脱硫系统在煤的硫份在设计值内时，能够　使Ｓ０　排放浓度达标。　４炉外脱硫吸收塔浆液氯离子浓度控制难度大，氯离子浓度偏　高　４．１问题情况介绍　西来峰发电厂炉外脱硫废水处理系统设计出力为２．５ｍ　，吸收　塔浆液氯离子浓度最高保持在２００００ｍｇ／Ｌ以下，而内蒙电科院则建　议保持在７０００ｍｇ／Ｌ以下，以保证炉外脱硫能够保持良好的运行状　态。实际运行过程中，吸收塔浆液氯离子浓度很难按照内蒙电科院　的要求控制在７０００ｍｇ／Ｌ以下，难点如下：（１）为保证炉外脱硫吸收　塔浆液氯离子浓度合格，必须连续运行废水处理系统，当废水处理　系统因故停运时，氯离子浓度上升速度很快。注：根据日常运行数据　统计，在不投运废水处理系统，双机在７０％一８０％负荷之间运行时，　吸收塔浆液氯离子浓度每天最高增幅约２０００ｍｇ／Ｌ。（２）由于炉内脱　硫调整为保证排至炉外脱硫进ＶＩ的ｓ０　浓度在要求的范围内波动，　炉内脱硫需将数据控制在波动范围的下限附近，按照８００ｍｇ／ｍ３—　１２００ｍｇ／ｍ３的要求，通畅控制在８００ｍｇ／ｍ　左右，如果维持在１２００ｒａｇ／　ｍ］左右，将出现波动值短时间内迅速增大而导致ｓ０：排放浓度超标　的问题。以上原因使得炉外脱硫不能在设计出力下运行，吸收塔浆　液中形成的石膏量将大幅度减少。由于废水处理系统的进口废水来　自石膏旋流站的溢流，为保证废水处理系统能够不间断的处理废　水，必须不间断运行石膏脱水系统，而吸收塔浆液中石膏含量的持　续减少已影响到真空皮带机的脱水效果，石膏滤饼厚度不足（低于　１０ｍｍ）且含水率上升（超过１０％）

锅炉炉内喷钙脱硫施工方案

1. 引言

锅炉炉内喷钙脱硫是一种常见的脱硫方法，通过在锅炉燃烧区域喷射钙基脱硫剂，可以有效去除燃烧产生的硫氧化物，减少对大气环境的污染。本文将介绍锅炉炉内喷钙脱硫的施工方案，包括工艺流程、施工步骤、注意事项等内容。

2. 工艺流程

锅炉炉内喷钙脱硫的工艺流程主要包括下面几个步骤：

1. 准备工作：确认锅炉停机，确保锅炉内无火焰和高温状态，清理炉内杂物，确保施工安全。

2. 脱硫剂配制：按照厂家提供的配方，将钙基脱硫剂与稀释剂按照一定比例混合，制备喷钙脱硫液。

3. 喷射施工：使用专用设备将喷钙脱硫液喷射到炉内燃烧区域，覆盖硫氧化物生成区域，促使其与钙基脱硫剂发生反应形成水溶性化合物。

4. 喷射结束后，停留一段时间，让脱硫剂充分反应。

5. 清理工作：将喷射过程中产生的积灰、残留物清理干净，恢复锅炉正常运行状态。

3. 施工步骤

具体的施工步骤如下：

1. 停机检查：确认锅炉已经停机，并检查锅炉内部是否有残留的高温物质。

2. 清理炉内：清理炉内的杂物、积灰等，确保施工环境干净整洁。

3. 配制脱硫剂：按照厂家提供的配方，将钙基脱硫剂与稀释剂按照一定比例混合，充分搅拌均匀。

4. 喷射施工：使用专用设备将喷钙脱硫液喷射到锅炉燃烧区域，均匀喷射覆盖整个区域。

5. 喷射结束后，停留时间：根据工艺要求和脱硫剂反应时间，使脱硫剂充分反应。

6. 清理工作：将喷射过程中产生的积灰、残留物清理干净，以免影响锅炉的正常运行。

4. 注意事项

在进行锅炉炉内喷钙脱硫施工时，需要注意以下几点： • 安全第一：施工前需要检查锅炉的停机情况，确保锅炉内无火焰和高温物质，避免施工过程中发生意外事故。

• 施工环境清洁：清理锅炉炉内的杂物和积灰，确保施工环境干净整洁。

• 配制脱硫液：按照厂家提供的配方，准确计量脱硫剂和稀释剂，充分搅拌均匀。

• 喷射均匀：使用专用设备进行喷射，保证喷钙脱硫液均匀喷射到燃烧区域，覆盖面积广，确保脱硫效果。

近年来，热电厂快速发展，其对于推动各地区社会经济发展发挥了重要作用，然而其造成的大气污染问题也受到人们的广泛关注。烟气脱硫除尘是推动热电厂节能减排的重要技术。

下文就给大家具体介绍一下电厂脱硫的原理。

1、湿式石灰石/石膏法

湿式石灰石/石膏法其工艺特点是采用石灰石浆液作为脱硫剂，经吸收、氧化和除雾等处理过程，形成副产品石膏。该工艺是目前世界上技术最为成熟、应用最广的脱硫工艺，脱硫效率高。脱硫剂来源丰富，价格较低，副产品石膏利用前景较好。但是该工艺不足之处是系统比较复杂，占地面积大，初投资及厂用电较高，一般需进行废水处理。

2、半干法脱硫

半方法是指在有液相和气相介入脱硫方法，脱硫产物为干粉状。半方法的操作温度控制在60－80ºC。【进入湿吸收剂，排出干物质】

3、干法脱硫

干法是指无液相介入完全在干燥状态下进行脱硫的方法。如向炉内喷干燥的生石灰或石灰石粉末，即脱硫产物为粉状。【进入干吸收剂，排出干物质】

干法的操作温度在800－1300ºC。

4、炉内喷钙炉后活化脱硫工艺

炉内喷钙和炉后增湿活化的干法脱硫工艺,具有占地较小、建设周期短、投资费用省, 适用于中低硫煤脱硫的特点, 一般Ca/ S < 2. 5 , 脱硫率60 %～80 %。由芬兰FORTUM公司开发的炉内喷钙和炉后增湿活化脱硫系统, 即LIFAC工艺。

LIFAC 系统的主要优点是经济、所需设备占地少、不产生废水、最终产物是干灰, 在进一步提高脱硫率、完善设备运行状态、克服对锅炉的一些影响后, 不失为一经济实用的脱硫方法，但这种方法对技术的要求较高。

当然脱硫的方法还有很多，总得来说，热电厂烟气处理主要包括几个方面：直接处理、化石燃料应用和燃料处理，热电厂生产运营过程中往往在燃料燃烧之前对烟气进行脱硫处理，然而由于脱硫除尘技术应用存在很多问题，并且受到相

关应用条件的限制，使得热电厂脱硫除尘效果较差。

同时，化石燃料燃烧过程中会产生大量的二氧化硫和粉尘，化石燃料燃烧脱硫是热电厂烟气脱硫除尘的关键，但是很多热电厂的除硫效率较低，往往无法达到除硫技术标准。另外，化石燃料燃烧以后，有些热电厂对烟气中的粉尘和硫化物进行处理，然而受到技术限制，再加上需要很多配套设施，所以热电厂往往难以满足烟气脱硫除尘技术需求，不能直接对烟气脱落除尘。

鱼　三　ｚｈｕａｎｇｂｅＭｎｇｙｏｎｇ　Ｙｕ　Ｙａｎｊｉｕ　

ＣＦＢ炉内喷钙脱硫运行调控技术及常见问题处理　

奚朝阳　

（上海大屯能源股份有限公司发电厂，江苏徐州２２１６１　１）　

摘要：简要介绍了循环流化床锅炉（ｃＦＢ）脱硫原理及特点，通过对石灰石脱硫输送系统在运行过程中出现的堵管、磨损、仓内结块问题及石　

灰石特性要求、掺烧比例进行分析，提出相应的运行调控措施，规范操作程序及预检、维护周期，提升石灰石脱硫输送系统的调控技术水平，提高　脱硫效率，确保锅炉ｓｏ２达标排放，减少环境污染。　

关键词：循环流化床；石灰石；脱硫；钙硫比；问题；措施　

１　循环流化床锅炉（ＣＦＢ）脱硫原理及特点　

循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫是指在锅炉燃烧时向炉内加入　

一定比例Ｏ～２　ｚ姗的石灰石（主要成分为ＣａＣ０３），使其在随燃料　

循环燃烧时，石灰石中分解出的钙与燃料燃烧时产生的二氧化硫　

结合形成硫酸钙（一种不易分解的固化物），随炉渣排出。循环流化　

床锅炉属低温燃烧锅炉，燃烧温度在８００￣９００℃之间，石灰石在　

炉内化学反应方程式为：　

ＣａＣＯ３＝ＣａＯ＋ＣＯ２－１７９　ｋＪ／　这是一吸热反应，其热分解温度在８５０℃附近，由于反应过程　

中分子尺寸变小，石灰石颗粒变成一种多孔结构的钙颗粒，与床内　

煤中的硫与氧的生成物二氧化硫气体发生反应：　

ＣａＯ＋ＳＯ２＋１／２０２＝ＣＡＳＯ４＋５００　ｌ【Ｊ／ｋｇ　

以上两个化学反应式实际上是一个连续反应过程，石灰石在　

炉内经过煅烧后分解，颗粒中ＣＯ　析出，ＣａＣＯ，颗粒就变成多孔的　

ＣａＯ颗粒，孔隙率和比表面积均有极大增加，ＣａＯ颗粒中由于大量　

气孔的存在，以及表面积的大大增加，一方面有利于贮集反应产　

物，另一方面可以使反应气体穿透至颗粒内部进行反应，因此大大　

加速了ＣａＯ与ＳＯ：反应生成ＣａＳＯ　的机会，于是原煤中的硫就被　

固化为硫酸钙进入灰渣中，最后排出床层，以达到脱硫的目的。　

２石灰石输送系统常遇问题分析