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内循环流化床烟气脱硫技术研究一、研究背景随着我国经济的快速发展，工业生产和能源消耗也在不断增加，这导致了空气质量逐渐恶化，尤其是大气中的二氧化硫(SO浓度逐年攀升。
为了改善空气质量，减少污染物排放，我国政府对环境保护和节能减排提出了更高的要求。
因此研究和开发新的烟气脱硫技术显得尤为重要。
内循环流化床烟气脱硫技术是一种新型的环保技术，它可以将烟气中的二氧化硫有效地去除，从而达到降低污染物排放的目的。
这种技术具有操作简便、效率高、能耗低等优点，因此备受关注。
然而目前内循环流化床烟气脱硫技术在实际应用中还存在一些问题，如脱硫效率不高、设备成本较高等，这些问题亟待解决。
1. 国内外内循环流化床烟气脱硫技术的发展现状及存在的问题；内循环流化床烟气脱硫技术作为一种环保的脱硫方式，近年来在国内外得到了广泛的关注和研究。
然而尽管这项技术有很多优点，但在实际应用中仍然存在一些问题和挑战。
首先让我们来看看国内外内循环流化床烟气脱硫技术的发展现状。
在国内这项技术已经取得了一定的进展，但与国外相比还有很大的差距。
目前国内的一些大型钢铁企业已经开始采用内循环流化床烟气脱硫技术，但由于技术和资金等方面的限制，这些项目的运行效果并不理想。
而在国外内循环流化床烟气脱硫技术已经非常成熟，广泛应用于各种工业领域。
那么为什么内循环流化床烟气脱硫技术在国内还存在这么多问题呢？一方面这可能与国内的技术水平和管理水平有关，与国外相比，国内的环保意识和技术水平还有待提高。
另一方面这也可能与国内的投资环境有关，由于环保政策的限制和市场竞争的压力，很多企业可能会选择更为简单和低成本的脱硫方式。
虽然内循环流化床烟气脱硫技术在国内外都得到了广泛的关注和研究，但在实际应用中仍然存在一些问题和挑战。
我们需要进一步加强技术研发和人才培养，同时改善投资环境和管理水平，才能更好地推动内循环流化床烟气脱硫技术在我国的发展。
2. 国家环保政策和法律法规的要求话说这环保事儿，可真是让人头疼。
循环流化床锅炉脱硫工艺参数优化研究Para meter Op ti m izati on of Desulfurizati on Pr ocess on CFB Boilers李 超,杜 佳,吕 晶(东北电力科学研究院有限公司,辽宁 沈阳 110006)摘要:对阜新金山煤矸石热电厂1台480t/h循环流化床锅炉进行脱硫效率调整试验,取得最佳运行工况参数。
根据机组运行数据,分析了当锅炉床温为820℃、850℃、880℃、Ca/S摩尔比分别为115、210、215时循环流化床锅炉脱硫效率。
试验结果表明,在可调整的运行参数中,锅炉床温控制在850℃、Ca/S摩尔比控制在215时循环流化床锅炉脱硫效率最佳。
关键词:循环流化床锅炉;脱硫效率;Ca/S摩尔比;锅炉床温Abstract:Desulfurizati on efficiency regulating tests are made on one480t/h CF B boiler in Fuxin J inshan Coal Gangue Ther mal Power Plant,the op ti m al operati on conditi on para meter is obtained.According t o these para meter,desulfurizati on efficiency on CF B boilers is analyzed when te mperature is at850℃。
,880℃,Ca/S molar rati o is at115,210,215separately.The result shows:with the operati on para meter adjustable,when the boiler te mperature at850℃,Ca/S molar rati o is contr olled at215,the desulfurizati on effi2 ciency on CF B boilers is op ti m al.Keywords:CF B boilers;Desulfurizati on efficiency;Ca/S molar rati o;Boiler bed temperature[中图分类号]X701.3;TK229.6+6 [文献标志码]A [文章编号]1004-7913(2010)01-0007-04 循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高以及环保性能优良等优点。
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）。
浅谈循环流化床锅炉脱硫脱销1 概况随着我国工业产业迅猛发展，环境污染显得更加突出。
尽管快速发展的工业使人民的生活水平大幅度提高，但环境污染也给人们的身心健康带来较大危害。
据报道我国南方酸雨的PH值达到了3-4，可见大气中SO2、NOx的浓度已到了相当高的程度。
由于煤炭中含有一定量的硫和氮，一般认为，大气中的SO2、NOx主要来源于火力发电厂燃煤锅炉和工业燃煤锅炉排放的烟气中。
近年来，循环流化床锅炉作为一种环保型锅炉在工业生产中被广泛应用。
因此，搞清循环流化床锅炉SO2、NOx的产生过程，对我们有效控制、降低锅炉SO2、NOx的排放浓度和采取合适脱硫脱硝方法是非常必要的。
2 SO2和 NOx的特性及其危害性SO2是一种无色有刺激性气味的气体，是对大气环境危害严重的污染物。
在阳光催化下，SO2进行复杂的化学反应形成硫酸，再经雨水淋降至地面即形成酸雨。
氮氧化物有NO、NO2和N2O三种，NO是一种无色无味有毒的气体，约占煤燃烧产生的氮氧化物总量的90-95%，它在大气存在的时间极短，便被氧化成NO2，NO2与水反应也会形成酸雨。
酸雨对农作物有较大的危害，它会造成农作物茎叶色斑，导致农业减产，也会对建筑物造成侵蚀，缩短建筑物的寿命。
此外，空气中的SO2、NOx会刺激人们的呼吸道，使人呼吸道疾病的发病率提高。
同时，SO2和NOx也是诱发癌症的原因之一。
NO还会造成臭氧层的破坏，N2O 是一种无色有毒气体，与氧气反应生成NO，是大气平流层中NO的主要来源，可以破坏大气平流层的臭氧，它也是一种温室气体。
3 煤燃烧过程中SO2析出的动态特性煤中硫的存在形式及反应过程硫在煤中的存在形式主要有有机硫、无机硫两种。
无机硫主要为黄铁矿FeS2。
有机硫在煤加热至400℃时即开始大量分解，一般认为有机硫首先分解为H2S，然后遇氧再反应生成SO2，而黄铁矿硫在300℃就开始分解，但大量分解在650℃以上，而流化床燃烧的典型温度区在800-900℃之间。
&!"&循环流化床锅炉脱硫率的探讨青岛建筑工程学院解鲁生摘要本文阐述循环流化床锅炉影响炉内脱硫率的主要因素和脱硫率与排放浓度及排放量的关系。
从工业或实验室测试实例的数据说明当’()*+,$-.!时，炉内脱硫率达/"0以上比较困难。
并提出如何提高脱硫率的意见。
关键词循环流化床锅炉钙硫比脱硫率循环流化床锅炉，必须在煤中加入固硫剂同时燃烧，才会产生脱硫的作用，而不是循环流化床锅炉不加固硫剂，设备本身就有脱硫的作用。
常用固硫剂为石灰石粉，其脱硫率的大小与以下因素有关：（,）钙硫比（’()*）固硫剂所含钙与煤中含硫的摩尔比称为“钙硫比”。
所用煤质一定，煤中含硫量也是定值，’()*越大就表示固硫剂使用的越多，它是表示固硫剂用量的一个指标。
当温度一定时，’()*越高，脱硫率也越高，从图,的曲线可以看出。
但是’()*越高1石灰石粉的利用率越低，残留的’(2越多而不经济。
一般认为’() *为,$-或!时较为经济。
（!）燃烧温度从图,可看出，’()*一定时，温度与脱硫率的关系。
有的试验数据说明最佳温度为/""./-"3，也有的试验则为/-".4""3时最佳，温度过低，合成反应缓慢温度过高钙的硫酸盐产生热分解，一般循环流化床锅炉的燃烧温度在最佳脱硫范围内，这是它脱硫效率高的一个很主要的因素。
（%）固硫剂的颗粒度及其在炉内停留的时间石灰石粉颗粒越细，反应的比表面积越大，脱硫率会提高；这从图!的曲线可以看出；炉内气流速度越低，石灰石粉在炉内停留时间越长，反应越趋于完全，这二者可提高脱硫率，这很容易理解。
但是这两者有矛盾，颗粒越细小，在炉内停留的时间就越短，而且过细的颗粒被扬析出床的固硫剂越多，其利用图,’()*与脱硫率的关系&!"&率就降低。
一般认为采用石灰石粉，其颗度为"$’("$%))最佳。
循环流化床锅炉强化脱硫技术的研究
作者：张华
来源：《科学与财富》2017年第24期
摘要：本研究通过对循环流化床锅炉燃烧过程进行分析并改进，为提高脱硫效率提供一定程度的借鉴和指导。
针对锅炉燃烧过程中的不同阶段、不同因素对脱硫反应的影响，分别对石灰石投放方式、石灰石活性、床温等因素进行调控和改进，并对其脱硫反应进行统计学分析。
在其他反应条件相同的基础上，采用新型石灰石投放给料方式，即混合投放方式，向石灰石中添加催化剂以及合理控制床温等方式，能够有效提升循环流化床锅炉的脱硫效率。
关键词：脱硫技术；循环流化床锅炉；脱硫效率
前言：随着我国经济的发展，环境保护和可持续发展越加受到重视。
循环流化床锅炉燃烧技术因为其技术成熟、炉内脱硫效果较好、成本低廉等诸多优点而得到了广泛应用。
不过由于受到煤泥含硫量、石灰石反应活性等因素的影响和制约，循环流化床锅炉的脱硫效率、脱硫剂利用率相对偏低，无法满足现在的脱硫要求。
在充分结合现有的控制方法的基础上，研究寻找可以有效提高循环流化床锅炉脱硫效率的方式方法。
采用高效率的新型脱硫技术对于提高锅炉燃烧效率、减少脱硫剂消耗的强化脱硫技术对于减少二氧化硫的排放和降低脱硫成本有明显的积极作用。
1 循环流化床锅炉强化脱硫技术实施过程中出现的问题
1.1 锅炉实际燃煤含硫量实际值远高于理论最大设计值
我国现阶段所开采、使用的高硫煤炭份额很高，电厂所用燃煤含硫量远高于脱硫系统设计要求的燃煤含硫量，其含硫率是理论设计值的二倍到三倍，含硫高的燃煤燃烧后产生的二氧化硫浓度高于脱硫系统设计的最大理论浓度值。
现在循环流化床锅炉脱硫技术多采用石灰石输送系统进行脱硫，该脱硫系统的脱硫效果与进口二氧化硫浓度呈负相关关系。
在相同条件下，当进口二氧化硫浓度过高时，Ca/S值相对降低，导致脱硫效率降低，该系统的脱硫效果无法达到设计效果，脱硫效率会低于理论值，难以满足脱硫要求。
1.2 石灰石反应效率过低
目前估算石灰石性能的考核指标包括：碳酸钙的含量、颗粒尺寸以及石灰石在脱硫反应过程中自身的反应活性。
在实际实施运行过程中，受到部分锅炉分离器效率差、运行参数设置不合理、石灰石的反应颗粒过大或者过小、石灰石脱硫反应条件不充分、炉内脱硫剂与二氧化硫接触面积小、石灰石中杂质含量高等因素的影响，导致石灰石的固硫反应的反应速率过低，反应效率低于理论值，继而降低了循环流化床锅炉的脱硫效率。
1.3 脱硫过程中床温过高或者过低
二氧化硫的含量影响着循环流化床锅炉的脱硫速率，而二氧化硫的析出速率则由循环流化床锅炉的炉膛密相区温度决定，在同等的条件下，二氧化硫的析出速率和床温呈正比关系。
当床温较低时，石灰石的空隙数量会减少，空隙孔径也会缩小，此时，石灰石不能充分接触二氧化硫，反应速率明显低于要求的脱硫速率。
床温相对较高时，石灰石会出现烧结的现象，烧结现象会将生成的空隙堵塞，降低二氧化硫的通过，进而影响固硫反应的发生，降低固硫反应的速率。
同时，在高温状态下，通过固硫反应生成的硫酸钙会发生分解反应，重新释放出二氧化硫，影响二氧化硫的固定。
2循环流化床锅炉强化脱硫技术的改进方法
2.1 更新现有的石灰石投放方式
现在广泛采用的循环流化床锅炉的给料方式为分别给料方式，即分别向锅炉内添加煤泥和石灰石。
采用常规传统投放方式，即煤泥和石灰石分别给料的方法，循环流化床锅炉的脱硫效率接近70%。
石灰石固硫剂具有离散性大、密度大、易受潮结块等物理性质，投加后容易发生凝结，通过采用先混合后投加的方式，即在投加石灰石前将石灰石加入煤泥中，充分均匀混合后再投放入锅炉中进行脱硫反应。
使用该种方法可以有效减少石灰石投入锅炉时凝结的形成，增大石灰石的接触面积、提高石灰石的利用率以及对二氧化硫的固定速率。
石灰石在与煤泥进行了充分的混合后，固硫剂在煤泥中均匀分布，同时煤泥在投入锅炉时，所含水分会迅速蒸发，立刻干燥凝聚结团。
利用煤泥的这种特性，将煤泥和固硫剂均匀混合后投入锅炉后，形成的煤泥凝聚团的内部以及表面都会均匀分布有固硫剂。
同时由于凝聚结团的作用，固硫剂在锅炉内的停留时间明显长于传统投加方式的停留时间。
在进行燃烧时，煤泥内均匀分布的固硫剂能够充分和二氧化硫接触并发生固硫反应，采用新型石灰石固硫剂投放方式，循环流化床锅炉的脱硫效率明显增加，脱硫效率高于80%
2.2 改善石灰石性质、提高反应活性
对石灰石进行改性，提高反应活性，提高脱硫效率、改良脱硫性能。
在850℃时，用2%浓度的NaCI溶液浸泡过的石灰石脱硫率比未处理的石灰石脱硫率提高了近8%，可知在钠离子作用下，锻烧生成的氧化钙具有更大的表面积和更多的内外空隙，同时钠离子具有催化作用，可以加速石灰石固硫反应。
在700℃的条件下，对石灰石在铁氧化物催化作用下的脱硫反应进行了测定，结果显示，在石灰石中加入一定量的氧化铁可以明显提高氧化钙的利用率，在氧化铁的作用下，石灰石表面的孔隙结构发生了改变，使更多的内部孔隙暴露，为固硫反应向纵深发展创造了条件。
采用添加剂对石灰石进行改性，催化石灰石的固硫反应。
由于在添加剂作用下，脱硫剂会发生重结晶，该种状态对脱硫剂的微观结构、固硫气固反应产生影响。
2.3 合理控制床温
经过试验论证，当床温低于800℃时，脱硫反应分解效率稍低，分解产生的二氧化硫速率低于石灰石脱硫速率，整体脱硫反应速率过低，导致脱硫装置脱硫效率较低；当床温大于950℃时，脱硫效率有所提高，但是此时床温过高，石灰石表面的孔洞空隙被堵塞，使得氧化钙不能和二氧化硫充分发生反应，不能进一步提升脱硫反应速率。
同时，在高温状态下，脱硫反应速率加快，氧气消耗速率提高，此时石灰石表面氧气被耗尽，容易形成低氧环境，然而在缺氧条件下，脱硫反应已经生成的硫酸钙会重新分解，并还原成氧化钙并且释放二氧化硫，该反应会导致脱硫效率降低。
根据脱硫效率与炉膛密相区温度的相对关系，当机组炉内Ca/S值恒定时，炉膛密相区床层的温度820～860℃之间，是脱硫反应进行较为合适的温度，该床温下循环流化床锅炉脱硫效率可以保持稳定反应并达到最高反应效率。
3 讨论
为满足当下环保要求，需要对传统的循环流化床锅炉脱硫技术进行改进。
通过对循环流化床锅炉脱硫原理和过程的分析，可知降低脱硫效率的原因主要有石灰石投放给料方式不合理、脱硫反应过程中石灰石反应活性低以及循环流化床锅炉炉膛密相区温度不合适。
针对以上因素，拟采用石灰石混合投放方式进行给料，此方法可以提高反应过程中固硫剂与二氧化硫的反应时间，使得脱硫反应可以充分进行。
同时采用添加催化剂的方法提高石灰石的反应活性，降低固硫反应发生的难度、提高固硫反应速率。
合理控制床温，使脱硫反应和固硫反应能够高效率的进行，保证整体的脱硫效率最大化。
采用此改进方法，可以明显提升循环流化床锅炉脱硫效率，满足环保需求。
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参考文献
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[2]李珂，王印松.循环流化床锅炉脱硫技术与改进控制方法设计[J].国网技术学院学报，2016，19（6）：53-56.。
