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影响循环流化床炉内脱硫效率的因素及实例摘要：循环流化床锅炉的燃烧属于低温燃烧（燃烧温度在850～950℃），比较大的热灰颗粒在燃烧系统内循环燃烧，携带密相区的热量，把热量传递给蒸发受热面或过热受热面。
正是由于热灰的循环和燃烧生成SO2在850～900℃的条件下极易与CaO结合为锅炉提供廉价的脱硫措施创造了条件。
关键词：循环流化床锅炉；Ca/S摩尔比；脱硫效率前言：循环流化床锅炉因其环保性能受到中小热电厂的青睐，但因影响脱硫的因素复杂，需要控制的因素较多，使用单位往往片面追求脱硫效率，导致锅炉运行和碱性灰渣处理增加成本以及热效率降低，下面根据循环流化床锅炉的特点具体分析影响脱硫效率的因素及具体计算实例。
一、影响循环流化床脱硫效率的因素1．Ca/S摩尔比的影响Ca／S摩尔比是影响脱硫效率和SO2排放的首要因素。
不加石灰石时，燃料硫约有28．5％的硫分残留于灰渣中，71．5％则以气体的形式排放出来。
采用添加石灰石进行脱硫，脱硫效率在Ca／S比低于2．5时增加很快，而继续增加Ca／S比或脱硫剂量时，脱硫效率增加很少，同时继续增加脱硫剂会增加灰渣热物理损失、增加灰渣处理成本、影响燃烧工况、富余的CaO将使N0x排放升高等。
对循环流化床而言，较为经济的Ca／S比一般在1．5～2．5之间。
2．床温的影响床温的影响主要在于改变了脱硫剂的反应速度、固体产物分布及孔隙堵塞特性，从而影响脱硫效率和脱硫剂的利用率。
从燃烧效率、CO和氮氧化物的排放上考虑，循环流化床锅炉的最佳运行温度在900℃左右，并在900℃左右达到最高的脱硫效率。
3．粒度的影响采用较小的脱硫剂粒度，脱硫效果较好，脱硫粒度越小，对NOX 的刺激作用也越小，而且对于小的脱硫粒度，脱硫温度也可以较高。
循环流化床锅炉的分离和返料系统保证了细颗粒的循环，故一般采用0～2mm，平均100～500μm的石灰石粒度。
粒度太小或者太易磨损的石灰石会增大飞灰的逃逸量，增加静电除尘器负担，并使脱硫效率下降。
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Influe nc ing Fa c to rs re s e a rch of Sm oke D e s ulfuriza tionin C ircula te d F luide d B e d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 ∃tAbs tra c t :M odeling p ilo t -scale experi m en t ,desu lfu rizati on efficiency w as affected by Gas reten ti on ti m e Σ,adiabaticsatu rati on temperatu re range ∃T ,mo le rati o of calcium and su lfide Ca S ,particu late concen trati on Gs.Ke y w o rds :Sm oke de sulfuriza tion in c ircula te d be d Σ C a S Gs ∃t1 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4.5m 、直径0.30m 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。
大型循环流化床锅炉脱硫效率低的原因分析及采取的对策摘要：针对赤峰热电厂循环流化床锅炉运行中存在脱硫效率低、石灰石耗量过高问题，对设备运行状况及系统存在的问题进行了综合分析，并对设备系统进行了技术改造，同时运行加强调整，降低石灰石消耗量，提高锅炉的脱硫效率，满足了国家对我厂烟气排放要求，保证脱硫环保指标的圆满完成。
关键词：锅炉脱硫效率低对策1.前言1.1赤峰热电厂#1#2锅炉概况2004年经国家发改委批准，赤峰热电厂投资建设两台135MW供热机组，配套2台哈尔滨锅炉厂生产的HG—440/13.7—L.HM29循环流化床锅炉，#1机组于2006年12月31日投产，#2机组于2007年8月26日投产。
锅炉采用循环流化床燃烧技术，设计脱硫效率为90%。
锅炉循环物料的分离采用高温绝热旋风分离器。
锅炉采用平衡通风。
锅炉主要由炉膛、高温绝热分离器、自平衡“U”形回料阀和尾部对流烟道组成。
1.2赤峰热电厂循环流化床锅炉脱硫原理赤峰热电厂锅炉为440t/h CFB锅炉，超高压参数一次中间再热，锅炉脱硫采用炉内干法脱硫，煤燃烧后产生的二氧化硫与石灰石在燃烧室煅烧后生成的氧化钙进行脱硫反应，生成的硫酸钙以固体物质排出炉外，达到环保的目的。
如下所示：CaCO3 ——→ CaO + CO2 CaO + SO2 + 1/2 O2——→ CaSO42.赤峰热电厂#1#2锅炉原脱硫系统概况原石灰石系统图2.1原系统简介：锅炉烟气脱硫采用炉内喷钙干法脱硫方式，将石灰石粉利用输送管道送入炉膛内燃烧。
原设计石灰石输送系统由中间仓、日用仓、螺旋称重给料机、输送风机、助推器、输送管道等组成，设计输送能力10t/h。
石灰石罐车将石灰石粉打入中间仓，中间仓落料至下部仓泵，利用浓相气力输送原理，打入输送管道，输送管道沿程均装有助推器，助推气源采用压缩空气，压力0.6Mpa。
管道输送至日用仓顶入口处，扬程40米，进入日用仓，日用仓与原煤仓位于同一运转层。
影响循环流化床锅炉炉内脱硫效率的因素及控制循环流化床锅炉因其具有高效、低污染和清洁燃烧等特点，在国内外得到迅速推广。
文章简述了循环流化床锅炉的脱硫原理；结合在我公司蒸汽锅炉运行实践，从Ca/S摩尔比、床温、脱硫剂粒度、循环倍率等方面分析了影響该循环流化床炉脱硫效率的主要因素及其控制方法。
标签：循环流化床锅炉；脱硫；效率前言循环流化床锅炉由于其具有燃料适应性广、燃烧效率高、污染物排放低、炉膛单位截面积热负荷高、负荷调节范围大、调节速度快等特点，目前已在全世界范围内被广泛的应用，且具有炉内脱硫脱硝功能，以低成本实现低污染排放。
循环流化床锅炉燃烧温度是适合以石灰石作为脱硫剂的脱硫反应的最佳温度区段。
在燃烧时向炉内加入适量的石灰石。
能得到90%-97%以上的脱硫率；同时，较低的燃烧温度以及燃烧空气分级送人炉膛，能有效地控制NOX排放。
本文根据山西潞安煤基合成油有限公司CIRCOFLUID型150t/h循环流化床锅炉炉内脱硫运行实际情况，对影响循环流化床锅炉炉内脱硫效率的因素进行了分析。
1 循环流化床锅炉燃烧机理循环流化床锅炉炉内流化风速较高（一般为4～8m/s），在炉膛出口加装了气固物料分离器。
循环流化床锅炉燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入，燃料的燃烧主要在炉膛中完成，炉膛四周布置有水冷壁用于吸收燃烧所产生的部分热量。
由气流带出炉膛的固体物料在气固分离装置中被收集并通过返料装置送回炉膛。
床上大的颗粒被一次风吹起来，处在悬浮状态，这部分具有流体的性质，小的颗粒被吹走，气流带出炉膛的固体物料在气固分离装置中被收集并通过返料装置送回炉膛，这部分成了循环燃烧。
2 循环流化床锅炉的脱硫机理循环流化床锅炉的脱硫采用炉内燃烧室添加石灰的方式实现，其机理和操作过程都相对简单，适用于低硫煤燃烧过程中的脱硫。
循环流化床锅炉炉内脱硫最常使用的脱硫剂是石灰石粉，循环流化床锅炉工作温度为830-900℃，在此温度下石灰石颗粒受热发生化学变化分解为氧化钙，氧化钙与炉膛内煤中馏分燃烧产生的二氧化硫进行盐化反应生成硫酸钙，最终硫酸钙以固体形式与炉渣一起排出实现锅炉烟气脱硫的目的。
我国大气污染以煤烟型大气污染为主，其主要污染物为烟尘和二氧化硫，大气中二氧化硫的87%来自于煤的燃烧。
近日，国家能源委员会会议明确提出宜煤则煤、推动煤炭清洁高效利用的观点。
在政策的强力引导下，环保型的循环流化床锅炉或将迎来新的发展机遇。
循环流化床锅炉采用流态化燃烧，具有燃料适应性广、环保性能优异、负荷调节范围广、灰渣易于综合利用等优点。
循环流化床锅炉主要包括燃烧设备、物料循环系统、燃煤制备系统、风烟系统和除渣、除灰系统几大部分。
循环流化床锅炉脱硫燃烧技术是一种经济有效的清洁的燃烧技术，接下来我们一起了解下循环流化床锅炉脱硫脱硝效果具体受哪些因素影响。
循环流化床锅炉脱硫工艺的特点是反应在气、固、液三相中进行，循环流化床锅炉脱硫利用烟气显热蒸发水分，最终产物为干粉态，一般与布袋除尘器结合使用。
循环流化床锅炉脱硫技术具有系统简单、初投资和运行费用低、占地面积小、脱硫产物为干态、易于处理等优点，得到了一定的应用，主要的缺点是脱硫率低，吸收剂利用率低。
循环流化床锅炉脱硫效率受到许多因素影响，如脱硫剂的种类粒径、床深气流速度、床温（燃烧温度)、Ca/S等，其中在选定脱硫剂的条件下主要的影响因素有床温、Ca/S等。
1.钙硫比脱硫剂所含钙与煤中硫之摩尔比称为钙硫比（Ca/S）。
在影响脱硫效率的所有参数中，Ca/S影响最大。
各种循环流化床锅炉Ca/S（c）对脱硫率（R）的影响不同,但可用一经验式近似表达：其中m是其他主要性能参：床深、流化速度、脱硫剂颗粒尺寸脱硫剂种类床温和运行压力等的函数，但对固定型号的循环流化床锅炉来讲，m更多地受床温和脱硫剂性能的影响。
国内有关石灰石脱硫特性的研究试验结果，表明在给定的炉型和石灰石粒度运行床温等条件下，随钙硫化的增加其脱硫效率不断提高，且呈现负指数规律增长。
2. 床温循环流化床锅炉的燃烧温度一般控制在800℃~950℃之间。
燃烧温度对脱硫效率的影响也比较大，对于循环流化床锅炉来说存在一个适宜脱硫温度区，大约在800℃~900℃。
循环流化床脱硫效率影响因素浅谈1、引言我国已经成为世界三大酸雨区之一，且我国的酸雨主要为硫酸型的。
分析其主要原因是煤的不洁净燃烧所造成。
控制和减少火电厂SO2的排放对于改善我国目前严峻的环境问题和实现电力行业的持续发展意义重大。
我国目前火电厂燃煤中，优质低硫煤少，而高硫煤所占比重较大。
所以，必须对电厂燃煤烟气中的SO2排放严格控制。
烟气脱硫就显得尤为重要，烟气脱硫常用的方法有干法、半干法、湿法等。
循环流化床烟气脱硫属于半干法脱硫，以消石灰（Ca(OH)2）为脱硫剂。
山西长治漳山发电公司2×300MW机组采用此法，效果良好。
2、循环流化床烟气脱硫系统的基本流程及脱硫原理漳山发电公司循环流化床脱硫与电除尘器相结合，其基本工艺流程如图2-1所示。
烟气先进入预除尘器，预除尘器的作用是除去烟气中的大颗粒粉煤灰，收尘效率设计为85%左右。
经预除尘的烟气进入脱硫塔，在位置2处喷入脱硫剂即消石灰，在位置1处进行喷水降温、增湿。
烟气中的硫氧化物在脱硫塔内上升过程中与消石灰反应生成CaSO3和CaSO4，从而达到脱硫的目的。
漳山发电公司的后除尘器共有四级即四个电场，其中一二电场共用一个灰斗，三电场和四电场各有一个灰斗。
由于喷入脱硫塔的消石灰不可能完全反应。
所以，一二电场将粉煤灰与消石灰的混合物回收参与再循环，通过回料斜槽的气动调阀控制回灰量的大小，三电场在一二电场灰量不足时也会参与循环以维持脱硫塔内的差压。
四电场回收的灰中消石灰很少且活性低，所以将灰全部输走。
后除尘器的收尘效率设计为99.9%，后除尘器出来的烟气经过烟囱排入大气。
半干法脱硫的基本原理是SO2和SO3与Ca(OH)2的化学反应，即：Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3+ H2O (2-1)Ca(OH)2 + SO3 → CaSO4 + H2O (2-2)其中，烟气中的硫氧化物以SO2为主，所以反应以2-1为主。
3、脱硫效率影响因素如何让喷入的消石灰更加充分的与烟气中的硫氧化物反应，怎么样提高脱硫效率？这是我们要考虑的主要问题。
循环流化床脱硫效率影响因素浅谈
1、引言
我国已经成为世界三大酸雨区之一，且我国的酸雨主要为硫酸型的。
分析其主要原因是煤的不洁净燃烧所造成。
控制和减少火电厂SO2的排放对于改善我国目前严峻的环境问题和实现电力行业的持续发展意义重大。
我国目前火电厂燃煤中，优质低硫煤少，而高硫煤所占比重较大。
所以，必须对电厂燃煤烟气中的SO2排放严格控制。
烟气脱硫就显得尤为重要，烟气脱硫常用的方法有干法、半干法、湿法等。
循环流化床烟气脱硫属于半干法脱硫，以消石灰（Ca(OH)2）为脱硫剂。
山西长治漳山发电公司2×300MW机组采用此法，效果良好。
2、循环流化床烟气脱硫系统的基本流程及脱硫原理
漳山发电公司循环流化床脱硫与电除尘器相结合，其基本工艺流程如图2-1所示。
烟气先进入预除尘器，预除尘器的作用是除去烟气中的大颗粒粉煤灰，收尘效率设计为85%左右。
经预除尘的烟气进入脱硫塔，在位置2处喷入脱硫剂即消石灰，在位置1处进行喷水降温、增湿。
烟气中的硫氧化物在脱硫塔内上升过程中与消石灰反应生成CaSO3和CaSO4，从而达到脱硫的目的。
漳山发电公司的后除尘器共有四级即四个电场，其中一二电场共用一个灰斗，三电场和四电场各有一个灰斗。
由于喷入脱硫塔的消石灰不可能完全反应。
所以，一二电场将粉煤灰与消石灰的混合物回收参与再循环，通过回料斜槽的气动调阀控制回灰量的大小，三电场在一二电场灰量不足时也会参与循环以维持脱硫塔内的差压。
四电场回收的灰中消石灰很少且活性低，所以将灰全部输走。
后除尘器的收尘效率设计为99.9%，后除尘器出来的烟气经过烟囱排入大气。
半干法脱硫的基本原理是SO2和SO3与Ca(OH)2的化学反应，即：
Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3+ H2O (2-1)
Ca(OH)2 + SO3 → CaSO4 + H2O (2-2)
其中，烟气中的硫氧化物以SO2为主，所以反应以2-1为主。
3、脱硫效率影响因素
如何让喷入的消石灰更加充分的与烟气中的硫氧化物反应，怎么样提高脱硫效率？这是我们要考虑的主要问题。
一般情况下，其影响因素主要有温度、湿度、循环倍率、钙硫比等。
下面我们结合漳山发电公司的实际应用作以简要分析。
3.1温度对脱硫效率的影响
温度是对脱硫效率影响最明显的一个因素，也最容易控制。
消石灰Ca(OH)2与二氧化硫SO2的反应是放热反应，温度高不利于反应的正向进行。
如图3-1为漳山发电公司脱硫投运后的脱硫塔内的温度与脱硫率的关系曲线。
由图3-1可以看出，在烟气量，烟气中的二氧化硫SO2以及喷入脱硫塔内的消石灰等基本恒定的前提下，温度越低，脱硫率越高。
所以，为了提高脱硫率我们应该尽可能降低温度。
漳山发电公司根据本公司的实际情况，考虑到亚硫酸的露点温度在50~55℃之间，为了尽可能避免酸腐蚀保证设备的安全运行，将温度设定在70~75℃之间。
这样既可以保证设备的安全，又可以有较高的脱硫率。
3.2湿度对脱硫效率的影响
湿度是影响脱硫效率的另一个重要因素。
在其他条件不变的情况下，脱硫效率随着湿度的增大而增大。
但是，当湿度增大到一定值以后，脱硫率几乎不再随着湿度的增大而变化。
湿度与脱硫率的关系如图3-2所示。
之所以会出现如图所示的曲线，那是因为，当脱硫塔内湿度增大，消石灰表面会形成一层水膜，这样SO2气体更容易透过水膜与消石灰反应，原来的气固间反应变成了液相离子间反应。
这样反应速率会很快，同时消石灰在一定时间内吸收SO2的能力也会增加。
但是，当湿度到一定值再增大时，脱硫率却不再增大。
那是因为，消石灰表面水膜厚度太大时SO2进入水膜的阻力会加大。
同时，湿度太大时，烟气中的灰太湿不利于灰的收集输送。
并且，由于漳山发电公司用电除尘，灰太湿容易粘结在极板极线上造成电场短路。
考虑到这些，通常将湿度控制在
3.5%～5%之间。
3.3 钙硫比对脱硫效率的影响
钙硫比与脱硫率的关系基本如图3-3所示。
钙硫比实际上是参与控制喷入消石灰量的一个参数。
简单来说，即烟气中有1mol的硫，则喷入1.3mol的消石灰（假设钙硫比为1.3）。
﹥钙硫比的确定还与消石灰的品质有关，当消石灰的纯度90%时，漳山发电公司将钙硫比控制在1.3左右。
3.4 循环倍率对脱硫效率的影响
喷入脱硫塔内的消石灰不可能一次充分利用，这就需要将没有反应的消石灰回收回来再循环以提高消石灰利用率。
但并不是循环倍率越高越好，实际上当循环倍率达到一定值时再循环是没有意义的。
循环倍率根据实际情况的不同而有所不同，通常在100~150倍之间。
当回收回来的烟气与未反应的消石灰混合物回流到吸收塔内时，使得脱硫塔内混合物浓度达到800~1000g/Nm3。
高浓度烟气与消石灰的混合物在脱硫塔内上升过程中形成湍流，使得小颗粒物质相互碰撞的几率增大，它们之间的相互摩擦碰撞就使得消石灰颗粒表面已经与二氧化硫反应的部分脱落。
新露出来的消石灰表面又可以继续与二氧化硫反应，这样就既可以提高消石灰的利用率又可以提高脱硫率。
4、结论
对于循环流化床烟气脱硫效率的影响因素还有烟气流速和消石灰品质等，烟气流速快则SO2与Ca(OH)2接触时间短不利于脱硫。
本文主要从温度、湿度、循环倍率、钙硫比四个方面作了简要分析。
只要能协调好这几方面因素的影响，就能在节省脱硫剂的基础上提高脱硫率。
(来源：全国电力行业脱硫脱硝技术协作网暨技术研讨会论文集)。
