炉内喷钙脱硫反应方程式

炉内喷钙脱硫的影响因素摘要：为达到国家要求的污染物排放标准，烟气脱硫是燃煤锅炉减排过程中必不可少的一项重要措施，文中以循环流化床锅炉为例，就炉内喷钙脱硫技术的影响因素进行分析介绍。

关键词：二氧化硫；脱硫；炉内喷钙我国的煤炭资源储量丰富，2009年全国煤炭产量达到29．1亿吨，在我国目前的能源结构中，煤炭占据了总体能源消耗的70%左右，而在这其中有84%的煤炭作为动力燃料和发电燃料进行直接燃烧，在燃烧过程中，煤中所含的碳、氮、硫等部分元素会和氧发生反应，转化为有害物质并产生大量粉尘，其中以SO2和NOX对大气的污染危害最为严重，空气中过量的SO2和NOX会造成酸雨、光化学烟雾等环境污染，严重影响人类正常生活和健康。

随着工业的发展，大气污染也日趋严重，2009年，我国的二氧化硫排放总量为2214.4万吨，烟尘排放总量为847.2万吨，虽然分别比2008年下降了4.6%和6.0%，但在全球排放总量中仍占较大的比例。

在《国家环境保护“十五”重点工程项目规划》中，削减工业污染物排放总量作为工业污染防治的主要任务，要求二氧化硫排放量控制在1800万吨，氨氮排放量控制在165万吨，尘（烟尘和工业粉尘）排放量控制在2000万吨，这就意味着降低污染物排放，有效提高燃煤锅炉的脱硫效率将成为煤炭燃烧行业中必不可少的一项重要举措。

循环流化床锅炉以它良好的燃料适应性、高燃烧效率、低污染物排放量、灵活的负荷调节以及灰渣的可利用性等优点，得到了广泛使用，在锅炉的脱硫工艺上，可大致分为湿法脱硫、干法脱硫和半干法脱硫，这三种脱硫方式中都可以采用石灰石做脱硫剂来减少SO2的排放。

湿法脱硫是环保脱硫中比较成熟的技术，但是，湿法烟气脱硫存在废水处理问题、初投资大、运行费用高、占地面积大、系统管理操作复杂、磨损腐蚀现象较为严重、加上脱硫副产物石膏在我国很难找到大规模的用途，所以对于中小型企业，湿法脱硫并不经济适用。

干式烟气脱硫工艺始于80年代，与常规的湿法工艺相比投资费用较低、脱硫产物易处置、节省了除雾器和换热器安装和运行成本、设备不易腐蚀、不易发生结垢及堵塞，尤其适用于煤种含硫量低于2%的机组或200MW以下老机组。

炉内喷钙脱硫反应方程式
摘要：
一、引言
二、炉内喷钙脱硫反应的化学方程式
三、炉内喷钙脱硫技术的优势
四、炉内喷钙脱硫技术在我国的应用
五、结论
正文：
炉内喷钙脱硫技术是一种广泛应用于燃煤电厂、钢铁厂等工业领域的脱硫技术。

该技术通过向锅炉燃烧室内喷射适量的钙基脱硫剂，使得燃烧产生的二氧化硫与钙基脱硫剂发生反应，生成硫酸钙等物质，从而达到脱硫的目的。

炉内喷钙脱硫反应的化学方程式如下：
1.燃烧产生的二氧化硫（SO2）与钙基脱硫剂（CaO）反应，生成硫酸钙（CaSO3）：
SO2 + CaO → CaSO3
2.硫酸钙进一步与氧气（O2）反应，生成硫酸钙（CaSO4）：
2CaSO3 + O2 → 2CaSO4
炉内喷钙脱硫技术具有以下优势：
1.脱硫效果好：钙基脱硫剂与二氧化硫反应的化学方程式具有较高的反应转化率，能有效降低排放的二氧化硫浓度。

2.适应性广：炉内喷钙脱硫技术适用于各种类型的燃烧设备，对煤种、负
荷变化等的适应性强。

3.占地面积小：与传统的脱硫设备相比，炉内喷钙脱硫技术所需的设备体积较小，节省了空间和投资成本。

4.运行成本低：钙基脱硫剂价格相对较低，且在反应过程中不易磨损，降低了运行维护成本。

炉内喷钙脱硫技术在我国的应用取得了显著成果。

自2000 年代开始，我国在燃煤电厂、钢铁厂等领域大力推广炉内喷钙脱硫技术，有效降低了二氧化硫排放，改善了空气质量。

此外，我国还积极参与国际技术交流与合作，为全球环境保护作出了贡献。

总之，炉内喷钙脱硫技术是一种高效、经济、环保的脱硫技术，具有广泛的应用前景。

一、总则为保证该脱硫系统的长期、稳定、安全、经济运行，确保排放烟气中SO2浓度低于国家《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011），请操作人员严格遵守本标准中的各项操作要求。

二、执行标准及部分名词解释（一）执行标准1、国家标准《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）2、各项污染物具体浓度要求及系统要求：（1）烟气含尘浓度：≤30mg/Nm3；（2）SO2浓度：≤200mg/Nm3；（3）系统脱硫率: ≥80%；（二）名词解释喷钙脱硫尾部增湿活化技术：主要由炉内喷钙、炉后增湿活化和尘灰再循环三阶段组成，在炉膛烟温800~1200℃区域内喷入石灰石粉，CaCO3受热分解生成高活性CaO与CO2，炉内脱硫率一般为25％~35%；炉内尚未反应的CaO随烟气流至尾部增湿塔，与喷入的水雾接触，生成Ca（OH）2，并进一步与烟气中剩余的SO2反应生成CaSO4，可将系统脱硫率提高到75%以上。

由于后段烟尘再循环过程的活化作用，整体脱硫效率可达到85%喷钙脱硫成套技术具有初投资低，运行成本低，系统简单，操作容易等优点，在中国被认为有广阔发展前景的脱硫技术。

脱硫剂：喷入温度区域内与SO2进行反应的药剂，本工程使用CaCO3为脱硫剂；温度区：还原剂喷入窑炉中发生的温度范围（800～1200℃），一般在工程建设前已确定；钙硫比（CaO/S）：喷射到锅炉内的Ca与锅炉燃烧产生的Sox气体的摩尔比；干灰：除尘器捕捉收集到的烟气中的烟尘，包含煤燃烧产物，未反应的CaO、Ca （OH）2、及Al2O3、SiO2等活性物质；干灰再循环比：将除尘器收集的干灰循环至活化塔的部分占到总收集的干灰量的百分比；雾化细度：向活化塔内喷射的水，经雾化喷头雾化后的液滴直径。

三、炉内喷钙尾部增湿脱硫工艺及流程（一）工艺流程图（二）工艺说明1、第一阶段为炉内喷钙，磨细的石灰石细粉用气力喷射到炉膛上部温度为800～1200℃的温度范围内，CaCO3迅速分解为CaO和CO2，CaO与烟气中的部分SO2和几乎全部SO3发生反应生成CaSO4，然后未反应的CaO，随烟气进入锅炉烟气系统后段。

炉内喷钙脱硫反应方程式
一、炉内喷钙脱硫技术简介
炉内喷钙脱硫技术是一种先进的燃煤电厂脱硫技术，通过在锅炉炉内喷射钙基脱硫剂，与燃烧产生的二氧化硫（SO2）发生化学反应，生成硫酸钙（CaSO4），从而实现脱硫目标。

这种技术具有设备简单、投资低、运行维护费用低等优点，在我国燃煤电厂得到了广泛应用。

二、炉内喷钙脱硫反应原理
炉内喷钙脱硫技术主要依赖于钙基脱硫剂与二氧化硫之间的化学反应。

在高温高压的锅炉环境中，喷射入炉内的钙基脱硫剂与燃烧产生的二氧化硫和氧气发生反应，生成硫酸钙、二氧化碳和水。

反应方程式如下：
Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2O
2CaSO3 + O2 → 2CaSO4
三、炉内喷钙脱硫反应方程式
根据上述反应原理，我们可以得到炉内喷钙脱硫的主要反应方程式为：2Ca(OH)2 + 2SO2 + O2 → 2CaSO4 + 2H2O
四、炉内喷钙脱硫技术的优势与应用
1.设备简单：炉内喷钙脱硫技术无需设置专门的脱硫装置，降低了设备的投资成本。

2.脱硫效率高：在合适的钙硫比（Ca/S）条件下，炉内喷钙脱硫技术可实现高达95%的脱硫效率。

3.运行维护费用低：由于设备简单，维护方便，运行费用较低。

4.适用范围广：炉内喷钙脱硫技术适用于各种容量和类型的燃煤锅炉，具有良好的通用性。

五、结论与展望
炉内喷钙脱硫技术作为一种高效、经济的脱硫方法，在我国燃煤电厂取得了显著的环保效益。

随着环保政策的日益严格，炉内喷钙脱硫技术将进一步优化和完善，以满足更加严格的排放标准。

一、总则为保证该脱硫系统的长期、稳定、安全、经济运行，确保排放烟气中SO2浓度低于国家《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011），请操作人员严格遵守本标准中的各项操作要求。

二、执行标准及部分名词解释（一）执行标准1、国家标准《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）2、各项污染物具体浓度要求及系统要求：（1）烟气含尘浓度：≤30mg/Nm3；（2）SO2浓度：≤200mg/Nm3；（3）系统脱硫率: ≥80%；（二）名词解释喷钙脱硫尾部增湿活化技术：主要由炉内喷钙、炉后增湿活化和尘灰再循环三阶段组成，在炉膛烟温800~1200℃区域内喷入石灰石粉，CaCO3受热分解生成高活性CaO与CO2，炉内脱硫率一般为25％~35%；炉内尚未反应的CaO随烟气流至尾部增湿塔，与喷入的水雾接触，生成Ca（OH）2，并进一步与烟气中剩余的SO2反应生成CaSO4，可将系统脱硫率提高到75%以上。

由于后段烟尘再循环过程的活化作用，整体脱硫效率可达到85%喷钙脱硫成套技术具有初投资低，运行成本低，系统简单，操作容易等优点，在中国被认为有广阔发展前景的脱硫技术。

脱硫剂：喷入温度区域内与SO2进行反应的药剂，本工程使用CaCO3为脱硫剂；温度区：还原剂喷入窑炉中发生的温度范围（800～1200℃），一般在工程建设前已确定；钙硫比（CaO/S）：喷射到锅炉内的Ca与锅炉燃烧产生的Sox气体的摩尔比；干灰：除尘器捕捉收集到的烟气中的烟尘，包含煤燃烧产物，未反应的CaO、Ca（OH）2、及Al2O3、SiO2等活性物质；干灰再循环比：将除尘器收集的干灰循环至活化塔的部分占到总收集的干灰量的百分比；雾化细度：向活化塔内喷射的水，经雾化喷头雾化后的液滴直径。

三、炉内喷钙尾部增湿脱硫工艺及流程（一）工艺流程图（二）工艺说明1、第一阶段为炉内喷钙，磨细的石灰石细粉用气力喷射到炉膛上部温度为800～1200℃的温度范围内，CaCO3迅速分解为CaO和CO2，CaO与烟气中的部分SO2和几乎全部SO3发生反应生成CaSO4，然后未反应的CaO，随烟气进入锅炉烟气系统后段。

2*130t/h循环流化床锅炉烟气石灰石石膏法脱硫工程技术方案*******环保工程有限公司2016年3月目录1、前言 (2)第一章概述 (3)1.1工程概况 (3)1.2范围及要求 (3)1.3设计依据和标准 (4)1.4设计治理目的目标 (6)第二章工况分析 (7)2.1厂址地理位置 (7)2.2交通运输 (8)2.3气象条件： (9)2.4机组主要设备及设计参数 (9)2.5燃料（煤种） (9)2.6项目烟气原始排放浓度 (10)第三章治理方案 (10)3.1总体设计思路 (10)3.2工艺流程 (11)3.3脱硫主要系统 (16)第四章主要设备、设施的技术参数 (16)4.1脱硫塔 (16)4.2 石灰石浆液制备和供应系统 (18)4.3烟气系统 (19)4.4浆液循环系统 (20)4.5脱硫石膏排出系统： (20)4.6石膏脱水系统： (20)4.7浆液排放系统 (22)4.8反冲洗系统： (22)4.9供配电系统 (22)4.10控制系统 (23)4.11脱硫塔系统保温防腐 (23)第五章施工组织构架 (25)第六章拟建组织机构和人员编制 (26)6.1 组织机构 (26)6.1.1管理机构 (26)6.1.2管理职能 (26)6.2 工作制度和劳动定员 (27)6.2.1工作制度 (27)6.2.2 劳动定员 (27)6.3 人员培训 (27)第七章试运行测试、竣工验收组织 (28)7.1试运行测试 (28)7.1.1试运行条件 (28)7.1.2调试准备 (28)7.1.3电气及控制系统的调试 (28)7.1.4.动力（机械）设备的调试 (28)7.1.5试运行 (28)7.2竣工验收组织 (29)第八章运行费用估算 (30)8.1 计算标准 (30)8.2运行成本 (30)8.2.1人工费 (31)8.2.2系统运行费用 (31)第九章主要设备和配置及投资估算 (31)第一章概述1.1工程概况工程名称：***公司2*130t/h循环流化床锅炉烟气脱硫工程工程地址：*********建设单位：**********有限公司。

影响CFB锅炉炉内喷钙脱硫效率的主要因素及解决办法作者：朴明龙来源：《科技视界》2015年第08期【摘要】通过对CFB锅炉炉内脱硫系统增效改造，本文分析影响脱硫效率的主要因素，并提出了具体解决方案，使改造后的脱硫效率大大增加。

【关键词】CFB锅炉；脱硫；炉内喷钙；石灰石堵塞；压缩空气压力低；石灰石喷枪系统CFB锅炉是一种节能、环保的新型燃煤锅炉。

有燃料适应力强、效率高、脱硫率高、适应符合能力强、系统简单，投资小等优点。

现在被广泛的应用于电力行业。

由于国家对于电厂锅炉排放要求越来越高，CBF锅炉的脱硫工艺也日渐成熟。

根据CFB锅炉本身的特点及原理，比较适合使用炉内喷钙的脱硫工艺。

本文以山西漳电大唐热电有限公司锅炉脱硫系统增效改造为实例，分析了影响CFB锅炉炉内喷钙脱硫效率的主要因素，并提出了具体解决方案。

1 工程概况山西漳电大唐热电有限公司于2004年建厂，配备有5台锅炉为哈锅生产的HG-240/9.8-L.MG35型CFB锅炉（参数如表1，烟气参数如表2），以燃烧发热量为3000-3500大卡的中煤和煤矸石为主，采用炉内脱硫、电袋复合式除尘器的减排方式，2013年公司实际全年平均排放浓度为：SO2：296.1mg/m3、NOx：245.3mg/m3；截止到2014年7月前基本能达到国家的现行排放标准。

为了响应国家环保要求，满足14年7月执行的新排放标准，通过技术研讨和实地考察，确认仍使用炉内喷钙脱硫工艺不变，对现有脱硫系统进行增效改造。

为了节约成本，本次改造本着现有设备利用最大化的原则。

表1 循环流化床锅炉技术参数表2 烟气脱硫设计参数表2 影响炉内喷钙脱硫效率的主要因素2.1 反应原理循环流化床锅炉炉内喷钙工艺是通过向炉内添加石灰石控制SO2排放，其在炉内的脱硫反应过程一般分为两步：第一步，CaCO3的煅烧反应，即石灰石在高温下分解生成CaO和CO2。

化学方程式：CaCO3→CaO+CO2（煅烧反应）第二步，煅烧生成的多孔状CaO在氧化性气氛中遇到SO2就会发生化合反应生成CaSO4。

CFB锅炉炉内喷钙脱硫系统工艺优化循环流化床燃烧是一种在炉内使高温运动的烟气与其所携带的湍流扰动极强的固体颗粒密切接触，并具有大量颗粒返混的流态化燃烧反应过程；在炉外分离设备将绝大部分高温固体颗粒同步捕集，并将它们送回炉膛继续参与燃烧。

该燃烧技术具有分级燃烧有效降低NOx排放、低成本脱硫、煤种适应性强、灰渣易于综合利用、负荷调节范围大、燃烧稳定等特点。

炉内喷钙脱硫与煤粉燃烧锅炉尾部烟气脱硫技术相比，在脱硫经济性、脱硫能力上占有优势。

1 循环流化床锅炉脱硫机理循环流化床锅炉通过向炉内添加石灰石控制SO2排放。

其在炉内的脱硫反应过程一般分为两步：第一步，CaCO3的煅烧反应，即石灰石在高温下分解生成CaO和CO2。

化学方程式：CaCO3→CaO + CO2 （煅烧反应）第二步，煅烧生成的多孔状CaO在氧化性气氛中遇到SO2就会发生化合反应生成CaSO4。

化学反应方程式：CaO+ SO2+1/2O2→ CaSO4（化合反应）石灰石煅烧及化合反应过程中微观结构发生改变，如图1所示。

2 循环流化床锅炉炉内脱硫的影响因素2.1 燃料和石灰石粒径的影响循环流化床锅炉对燃料和石灰石粒度及粒径分布有严格要求。

燃料平均颗粒度过大，会造成锅炉床料大颗粒积聚，床料分层，流化变差，排渣设备堵塞，严重时导致炉膛结焦停炉。

石灰石平均粒度过大，脱硫气固反应表面积减小，扩散阻力增加，石灰石利用不充分。

但是，燃料和石灰石粒度太小时，会增大其飞灰形式的逃逸量，旋风分离器捕捉不到，使脱硫效率下降，飞灰含炭量升高。

故一般采用0～2 mm，平均100～500 μm的石灰石粒度。

2.2 Ca/S摩尔比的影响CaCO3摩尔体积为CaO的1.79倍，CaCO3煅烧过程中自然孔隙扩大，形成的多孔隙结构有利于CaO与SO2反应。

理论上，硫的盐化反应中CaO 与SO2按照等摩尔比进行。

但是实际反应中由于脱硫产物CaSO4的摩尔体积是CaO的2.43倍，CaO的表面生成一层致密的CaSO4薄膜，这层膜减缓SO2与CaO颗粒反应速率，致使短时间内石灰石颗粒内部CaO无法充分反应。

炉内喷钙脱硫工艺炉内喷钙脱硫工艺是一种常用的烟气脱硫方法。

它通过在锅炉烟道内喷射钙质吸收剂，将烟气中的二氧化硫转化为硫酸钙并固定下来，从而达到减少二氧化硫排放的目的。

炉内喷钙脱硫工艺主要包括喷钙系统和脱硫反应过程两个部分。

喷钙系统是炉内喷钙脱硫的关键。

它由喷钙设备、输送系统和控制系统组成。

喷钙设备一般采用高压喷嘴，通过压缩空气将钙质吸收剂喷射到烟气通道中。

输送系统一般采用螺旋输送机或气力输送系统，将钙质吸收剂从储存仓库中输送到喷钙设备。

控制系统则负责控制喷钙设备的喷射量和频率，以满足不同工况下的脱硫要求。

脱硫反应过程是炉内喷钙脱硫的核心。

当烟气中的二氧化硫与喷射的钙质吸收剂接触时，会发生化学反应。

二氧化硫与钙质吸收剂中的氧化钙反应生成硫酸钙。

硫酸钙会与烟气中的水蒸气和氧反应生成硫酸和水。

硫酸是一种易溶于水的物质，可以被烟气带走并固定下来。

脱硫反应过程中，钙质吸收剂会逐渐被转化为石膏，因此需要定期补充新的钙质吸收剂。

炉内喷钙脱硫工艺具有以下优点：炉内喷钙脱硫工艺适用范围广。

不论是燃煤锅炉还是燃气锅炉，都可以采用此工艺进行脱硫处理。

无论是新建的锅炉还是改造的锅炉，都可以方便地引入喷钙系统。

炉内喷钙脱硫工艺具有高效的脱硫效果。

钙质吸收剂喷射到烟气中后，能够迅速与二氧化硫发生反应，并将其转化为硫酸钙，从而达到脱硫的效果。

实际应用中，炉内喷钙脱硫工艺可以将二氧化硫的排放浓度降低到国家排放标准以下。

炉内喷钙脱硫工艺具有运行成本低的优点。

钙质吸收剂价格低廉，且易于获取。

喷钙设备的投资和运行成本相对较低。

此外，炉内喷钙脱硫工艺不需要额外的吸收塔和循环泵等设备，节省了工程投资和运行维护成本。

炉内喷钙脱硫工艺对烟气系统影响小。

喷钙系统可以方便地安装在锅炉烟道上，不需要额外的烟气处理设备。

此外，炉内喷钙脱硫工艺对烟气阻力影响小，不会对锅炉的正常运行产生明显的影响。

炉内喷钙脱硫工艺是一种经济、高效的烟气脱硫方法。

它通过喷钙系统将钙质吸收剂喷射到烟气通道中，将二氧化硫转化为硫酸钙并固定下来。