循环流化床锅炉脱硫效率分析

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浅谈如何提高循环流化床锅炉炉内脱硫效率

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・７・
阿司匹林药理作用的研究新进展
刘丹户巧芬（哈药集团制药总厂，黑龙江哈尔滨１００）５００
摘
要：阿司匹林是一种历史悠久的解热镇痛药，近些年对阿司匹林并没有停止，一些新的药理作用被人们发现。
关键词：司匹林；阿药理；究研
—
持锅炉含氧量在６左右，％但是因为存在诸多的变化因素，如锅炉床压其是二氧化硫波动大大降低。提高了锅炉的出合理控制炉膛温度、力。的影响、入炉煤种的影响等等。造成锅炉含氧量也会有一定的波动范完善石灰石输送系统、合适的钙硫比。一定能提高锅炉的脱硫效率和达围。尤其是这种燃用煤泥的循环流化床锅炉，由于煤泥的黏结陛比较到环保要求而且得到比较满意的经济效益。大，在煤泥罐内的搅拌并不十分均匀，所以经常造成煤泥泵进料量的不参考文献够稳定，这也造成锅炉氧量的变化。【岑可法，明江，１］倪骆仲泱，循环流化床锅炉理论设计与运行．等．北虽然循环流化床的脱硫作用很强，但是在实际运行中，经常因为石京：中国电力出片弄．９８反土１９．灰石系统出现的问题，往往造成Ｓ：Ｏ波动大，短时超标。［吕２俊复，］张建胜，岳光溪．循环流化床锅炉运行与检修【ＩＭ．北京：水中国２针对以上循环流化床的脱硫情况，进行了以下改进利水电出版社，０．２３０（下转７页）
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・５・３
浅谈如何提高循环流化床锅炉炉内脱硫效率
刘洪朋
（山东兖矿集团电铝公司南屯电力分公司，山东济宁．一．１循环流化床锅炉的炉内脱硫及石灰石输送系统运行情况分析，出了循环流化床锅炉在实际脱Ｇ２０９ＬＭＮ７８指硫过程中存在的诸多问题，出了在现有基础上循环流化床锅炉烟气达标排放的优化脱硫运行方案。提关键词：环流化床；循石灰石；效率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２石灰石粉仓外壁增加电加热器。．１保证粉仓不受潮，不结块。尤其性能好等优点，近年来发展非常迅速，技术日趋成熟。随着我国是控制外购石灰石粉质量。不仅保证石灰石粉的干燥，目要求石灰石而（Ｂ３２—０３（１２３２０火电厂大气污染物排放标准》Ｇ的严格实施，公众对环粉的颗粒在要求的范围之内，因目前流化床锅炉的旋风分离器能分离保要求越来越高，电价政策的出台实施，环保国内一些拥有循环流化床出０７ｍ．５ｍ以下的颗粒，０所以石灰石的颗粒不能太细，这样反而降低了锅炉的电厂正在改造完善或新加脱硫装置。根据最新的我国石灰石的利用效率。因为受天气等自然条件的影响，石灰石粉仓匕的除（Ｂ３２ — ０火电厂大气污染物排放标准》Ｇ１２３２１１，二氧化硫控制标准提尘风机应该保持运行状态。高到２０／，０ｍｇ现有的火电厂必须大幅度提高排放标准。此外，ｍ３环保部２．２石灰石粉仓增加气化板。该气化板所用的气化风来自电厂仪用门在“ 十二五” 期间还考虑加大对企业排污的惩罚力度，对其 “ 日计压缩空气。由于压缩空气中可能带有一定的水分，按所以如果在进人气化罚”每日，罚金叠加，不设法定上限。板之前，最好用电加热器加热。加热后的压缩空气在９ ℃左右。０这样就近几年，随着在线环境监测监控信息管理系统的实施，循环流化床保持粉仓内的粉处于微小流动状态。减少石灰石输送风机的启停次数，原有的炉内脱硫系统设计及设备制造使脱硫效率低下，二氧化硫波动让石灰石输送管道保持畅通状态。保证了石灰石粉均匀地进』、锅炉。给大等特点显现出来，同时脱硫用石灰石的消耗量却非常可观，不但使发料均匀、。连续满足锅炉设计的Ｃ／，ａ从而提高了石灰石系统的可靠陛。Ｓ电成本显著增加而且影响了锅炉的出力。为了更好地利用现有的脱硫２更换耐磨管道和改进管道路径，．３减少弯度。更换后的耐磨陶瓷系统，减少成本开支，有效降低二氧化硫的排放量，达到合格排放。特针管，由于内表面光滑，运行阻力小，耐磨性能好，可以大大减少运行费对Ｈ一２／．ＬＮ１循环流化床锅炉的运行『况，Ｇ２０９一Ｍ７８青改进了现有的石用。针对原设计中不合理的管道布置，优化管道走向，减少路径和弯度。灰石脱硫系统，大大提高了锅炉炉内的脱硫效率。２该型号锅炉适用燃烧大量的煤泥，．４提高煤泥中石灰石的脱硫效１影响循环流化床脱硫效率的各种因素及存在问题率。锅炉的煤泥系统配置为：上料煤泥刮板机＋上料煤泥皮带＋搅拌缓电厂外购满足要求的石灰石粉，由密封罐车运送至电厂内，通过卸冲罐＋预压螺旋＋煤泥泵＋高压低摩阻复合管＋锅炉煤泥枪。人为加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，安装有气入适量的水调整输出煤泥的浓度，根据煤泥的浓度确定添加水的流量；力输送系统，通过石灰石螺旋给料机，将石灰石粉通过管道输送至炉膛经过搅拌机后其板结、大块的粘稠煤泥均被粉碎搓匀。为了降低煤泥系进行Ｓ：Ｏ吸收反应。石灰石系统投运后出现的主要问题：石灰石粉受统出料中存在的不稳定情况，加大煤泥在煤泥罐中的搅拌时间和加人潮、，结块需要投入大量的人力来疏通，疏通过程中造成大量的石灰石水量的控制。具统计２１年锅炉煤泥的燃烧比例接近５％，００１燃用煤泥粉外泻，不仅污染环境，而且不易清理。送粉管道中途弯头部位易堵；的水分在３％一０由于煤泥的高水分、ｌ等特点，了硫析出石０４％，高糟生延长灰石管道弯头易磨损、；漏粉在调整二氧化硫的时间上出现滞后现象，的时间。在煤泥中添加小颗粒的石灰石。由于经过石灰石和煤泥在煤泥罐容易造成二氧化硫的大幅波动。循环流床燃烧过程中最常用的脱硫剂就是石灰石，当床温超过其内的搅拌混合，再经过煤泥泵送人锅炉，石灰石和煤泥充分混合，由于煅烧温度对ＳＯ形成影响最大的因素是床温和过量空气系数，床温升煤泥的凝聚结团特陛，即当煤泥被以较大体积的聚集状态送入高温流高、过量空气系数降低则ＳＯ越高。化床时，会迅速形成具有一定强度和耐磨陛的较大团块。正是这种凝聚结团特性使得石灰石在锅炉内的时间延长，从而提高了脱硫效率。脱硫反应方程式为：ａ＋０＋／０ＣＯＳ２１厂屺ａＯ２Ｓ４１ａ摩尔比的影响。Ｃ／摩尔比是影响脱硫效率的首要因素，．Ｃ／１ＳａＳ经过对比改进后的锅炉脱硫效果大大改善。根据二氧化硫在线数脱硫效率在Ｃ／低于２时增加很陕，而继续增大Ｃ／ａＳ．５ａＳ比或脱硫剂量据的统计，二氧化硫的波动大大降低。二氧化硫的合格排放次数有明显８ｍ￣ａ时，脱硫效率增加得较少。循环流化床运行时Ｃ／摩尔比一般在１～．地提高。二氧化疏排放能够很好地稳定在４０ｍ以下。下表是统计ａＳ５２５之间。锅炉稳定的钙硫比的前提是稳定的石灰石输送系统，如果石灰石个月的历史数据。输送过程中出现短时中断。容易照成对二氧化硫变化趋势的误判断。１床温的影响。床温的影响主要在于改变了石灰石的反应速度、２孔隙堵塞特陛，从而影响脱硫率。根据该锅炉多年的运行分析看，锅炉床温受各个方面的影响，比如局部有焦块等等，往往造成锅炉温度不均衡。Ｈ一２／．ＬＧ２０９一ＭＮ１循环流化床锅炉能很好地控制床温在８７８０９０而在此温度区间脱硫效率较高。０ — ５ ℃，燃料含硫量１石灰石粒度及其质量的影响。采用较小的脱硫剂粒度时，．３循环含灰量流化床脱硫效果较好。但是由于电厂采用了外购粉的方式，一般外购石脱硫率灰石粉控制石灰石粒度在０７ｒ由于受各种条件的影响，．５ｍ，０ａ石灰石粒需要的钙硫比石灰石流量度有波动，存在一定的质量控制问题。ｌ４锅炉氧浓度及燃料变化的影响。脱硫与氧浓度关系不大，而提３结论高过量空气系数时脱硫效率提高的。龊在正常的锅炉运行中，一般保对改造后的石灰石运行数据分析看，二氧化硫得到了有效控制，尤

循环流化床锅炉脱硫机理及运行特性

循环流化床锅炉脱硫机理及运行特性
1. 循环流化床锅炉脱硫机理：循环流化床锅炉脱硫是利用烟气中的氧气和烟气中的SO2反应，形成CaSO4，从而达到脱硫
的目的。

具体的反应过程为：SO2 + 1/2O2→SO3；SO3 + CaCO3→CaSO4 + CO2。

2. 循环流化床锅炉脱硫运行特性：
（1）脱硫效率高：循环流化床锅炉脱硫效率一般在90%以上，高于其他脱硫方式，为脱硫技术中最高的一种。

（2）操作简便：循环流化床锅炉脱硫过程操作简单，控制简单，不需要复杂的控制系统。

（3）烟气温度低：循环流化床锅炉脱硫后的烟气温度低，一
般在200℃以下，可以显著降低烟气排放温度。

（4）投资低：循环流化床锅炉脱硫的设备投资低，投资成本低，经济性强。

循环流化床锅炉脱硫效率的探讨

第３７卷第８期２１０２年８月
环境科学与管理
ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬＣｌＳＥＮＣＥＡＮＤＡＮＡＧＥＭＥＮＴＭ
Ｖ０．７１３Ｎｏ８．Ａｕ．２２ｇ０１
文章编号：６４－６３（０２）８— ０６— ２１７１９２１００６０
ＡｂｔａｔＴｅｍａｏｅｌｎｉｕａｉｇｆｉｉｅｅｏｌｒｕｉｇｃａｄｅｏｔｅｌｓｏｅａｈｉａｔｒａｆｓｒｃ：ｈｒｌｐｗｒｐａｔｃｒｌｔｎｕｄｚｄｂｄｂｉｓｎｏｌａｄｄｔｈｉｔｎｓｔｅｍａｎｒｗｍａｅｌｏｃｌｅｍｅｉｔｅｄｓｌｒｉｇａｅｔｍｅｈｄｔｃｉｖｆｃｅｔｅｕｕｉａｉｎ，Ｃａａｈｄａｔｇｓｏｉｈｃｍｂｓｉｎｅｆｉｎｙｈｅｕｆｉｎｇｎｔｏｏａｈｅｅｅｆｉｎｓｌｒｚｔｕｚｉｄｆｏｏｌｈｓｔｅａｖｎａｅｆｈｇｏｕｔｆｃｅｃ，ｗｉｅａｏｉｄ —
ｕｅｎｐｗｅｎｕｔ．Ｃｒｕａｉｇｆｕｄｚｄｂｄｂｉｒｅｅａｕｅｌｗ，ｎ８０～９０ｏ，Ｆｃｌａｉｇｔｅａｐｉａｉｎｏｅｕ－ｓｄｉｏｒｉｄｓｒｙｉｃｌｔｉｉｅｅｏｌｍｐｒｔｒｏＩ５％ｎｌｅｔ５Ｃａｉｔｔｐｌｔｆｓｌｉｎｈｃｏｄ
ｆｒｉｇａｅｔＣｍｍｏｌｓｄｄｓｌｒｉｇａｅｔｗｔｉｓｏｅａｈｉａｔｒａ，ｎｔｅｂｉｒａｄｃａｏｕｔｎｉｕｉｎｇｎ．ｏｚｎｙｕｅｅｕｆｉｎｇｎｉｌｕｚｈｍｅｔｎｓｔｅｍａｎｒｗｍａｅｌＩｈｏｌｎｏｌｃｍｂｓｉｎｉｅｏｄｒｃｏｔｃ，Ａｃｉｖｈｅｕｆｒｚｔｎｄｒｇｃｍｂｓｉｎ，Ｃａｃｕｓｌｒｒｔｏｏｒａｅｄｓｌｒｚｔｎｅｆｃ．ｉｒｃｉａｉｔｃｎａｔｅｈｅｅｔｅｄｓｌｉａｉｕｎｏｕｔｕｏｉｏｌｉｍｕｆａｉｆｕｎｃｅｕｆｉａｉｆｔｔｐａｔｌｕｆｕｏｅｈｃｅａｌｓｏｓｎｔｒａａａｃｔｏｏｅｕｆｒｉｇｅｃｅｃｘｅｍｅｔｏｓｌｃｅｄｓｌｒｉｇａｅｔｎｓｔｏ．ｘｍｐｅｆｉｇｍａｅｌｌｎｅｍｅｈｄｆｒｄｓｌｉｎｆｉｎｙｅｐｒｎｅｅｔｈｅｕｆｉｎｇｎｄｕｅｍｅｈｄｕｉｂｕｚｉｉｔｔｕｚａＫｅｒｓｔｅｃｒｕａｉｇｆｕｄｚｄｂｄｂｉｒｄｓｌｒｅ；ａｃｕｓｌｒｒｔｙｗｏｄ：ｈｉｌｔｉｉｅｅｏｌ；ｅｕｕｚｒｃｌｉｍｕｕａｉｃｎｌｅｆｉｆｏ

循环流化床锅炉添加石灰石脱硫对锅炉效率的影响精编版

循环流化床锅炉添加石灰石脱硫对锅炉效率的影响文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-循环流化床锅炉添加石灰石脱硫对锅炉效率的影响上海锅炉厂有限公司周一工[内容摘要] 本文阐述了循环流化床锅炉添加石灰石脱硫对锅炉效率的影响，指出了影响因素，并定量分析了各种影响因素的影响程度。

[关键词] 循环流化床锅炉石灰石脱硫锅炉效率影响因素0.前言循环流化床锅炉发展的核心问题是环保问题和效率问题，即在保证效率的同时，降低污染物排放。

目前，对循环流化床锅炉环保问题的研究已进行得非常深入，不仅对低NOX排放、炉内石灰石脱硫等重大问题有了深入的了解，而且对N2O、CO、CXHY等原来不太被人们重视的问题也给予了充分关注，同时，对如何保证和提高循环流化床锅炉效率也有了一定的认识。

但是，添加石灰石脱硫对循环流化床锅炉效率的影响目前仅有一些定性的认识，尚未进行过定量分析。

本文将对这一问题进行专门研究。

1.添加石灰石脱硫的石灰石投入量计算首先，我们列出石灰石脱硫的化学反应方程式：CaCO3——→ CaO + CO2CaO + SO2 + 1/2 O2——→ CaSO4理论上讲，加入1mol(100g) CaCO3后，将减少1mol(64g，或 SO2，多消耗 mol(16g，或 O2，多生成1mol(44g，或 CO2。

但是，从炉内的实际工况考虑，以上两个化学反应都是不能全部正向完成的。

为将其量化，存在Ca/S（摩尔）比和脱硫效率两个衡量参数，即在一定Ca/S比下脱硫效率为m。

在考虑脱硫的情况下，加入炉内的CaCO3重量为：BCaCO3=(100/32)×(Ca/S)×(Sar/100)×Bj kg/h其中： Sar为收到基硫份；Bj为给煤量，kg/h。

注意：这里指的是CaCO3重量，而非石灰石重量。

石灰石重量应为：B S = BCaCO3／CaCO3=(100/32)×(Ca/S)×(Sar/100)×Bj／CaCO3kg/h其中：CaCO3为石灰石中CaCO3含量。

影响循环流化床锅炉炉内脱硫效率的因素及控制

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，
脱硫的最佳温度并不是一个常数，它与脱硫剂的品种、粒径、煅烧条件等有关，一般控制在８００％～９００￣Ｃ之间，低于７５０ ℃时由于石灰石反应的条件限制，几乎不发生脱硫反应。温度太低时，脱硫反应变慢，脱硫效率下降；温度太高时，ＣａＳＯ将会分解为ｓ０：，也会降低脱硫效率。此外，也可能从燃烧效率、ＣＯ排放上考虑，而选择高于８５０％的床温。据报道，德国四家循环流化床电站锅炉的满负荷额定运行床温都在８５０ — ８９０ｃｃ范围内。
脱硫反应过程：
ＣａＣＯ３－－－－￣ＣａＯ＋Ｃ０２Ｓ＋０２－－－￣Ｓ０２ＣａＯ＋ＳＯ２＋１／２０２－－￣ＣａＳ０４
３影响循环流化床锅炉炉内脱硫效率的主要因素影响循环流化床锅炉炉内脱硫效率的因素比较多，主要由脱硫剂特性及粒度、床层温度和钙硫比，此外还有物料流化速度、循环倍率以及煤种、石灰石输送系统等因素决定。控制好这些因素就可以大大提高循环流化床锅炉炉内脱硫效率。３．１脱硫剂的特性作为脱硫剂，石灰石主要有以下几个特性：反应活性、化学组成、煅烧产物ＣａＯ的比表面积、孑Ｌ隙率、孔径分布和孑Ｌ隙结构等。而对脱硫影响较大的是石灰石反应活性。反应活性高，则在表面吸收二氧化硫的反应较为容易。石灰石反应活性受石灰石的成分和内部微观结构等影响。因此要提高脱硫剂的活性就应对其化学反应性能进行分析，尽可能选取高反应活性的石灰石。３．２石灰石粒度

循环流化床锅炉炉内脱硫原理

循环流化床锅炉炉内脱硫原理关键词：循环流化床脱硫剂脱硫效率循环流化床燃烧技术作为沸腾燃烧的一种，是近几年发展起来的一种新型高效清洁燃烧技术。

与其他燃烧方式相比循环硫化床锅炉具有煤种适应性广、燃烧效率高、负荷调节性能好、低负荷稳燃性好、灰渣利于综合利用等特点，尤其是它的炉内脱硫效果明显是国际上公认的洁净燃煤技术，在国外电力行业已经有了相当的应用规模。

在国内特别是经过将近30年的应用和技术发展，已经证明是目前我国燃煤技术领域内最符合国情的高效低污染燃烧技术。

但由于多方面的原因，我国的循环流化床锅炉脱硫现状还存在很大争议。

一种说法是循环流化床锅炉炉内石灰石干法脱硫效率低，而且不可能高于90%,目前投运的锅炉中有许多都不能达到国家SO2排放标准，要求需要进行尾部烟气的二次脱硫造成锅炉运行成本增加;不同看法则认为只要掌握循环流化床锅炉的运行温度在合理的Ca/S条件下其脱硫效率完全可以达到90%,甚至更高.根据煤种选择设计的锅炉结构完全可以实现炉内脱硫没有必要再进行尾部烟气的脱硫处理。

我国的燃煤分类及对SO2排放标准理解1燃煤分类我国是能源生产和消费大国。

在所有能源的消费中煤占的比例最大根据地矿部门的勘查中国预测资源总量为40017亿吨标准煤其中煤炭资源占85以上因此我国以燃煤为主的能源格局将长期存在。

我国的动力用煤按照挥发酚的高低大致分为无烟煤、烟煤、贫煤、褐煤等由于它们的成分和燃烧特性不同在燃烧后所产生的烟气特性也不同。

燃烧后产生的烟气中SO2含量的高低与煤中含硫量的大小有直接关系一般来讲地域的差别影响了煤中含硫量的高低。

在我国北方煤大都比南方煤含硫量要高一些以国家标准烟煤为例安徽淮南标准烟煤含硫量只有0.46%而山东良庄标准烟煤的含硫量却高达1.94%。

根据煤中含硫量的高低煤又分为高硫煤、中硫煤、低硫煤三种;分类指标煤种名称等级代号分级界限鉴定方法全硫Sd.t,低硫煤:1级S1S1≤1%,煤中全硫的测定方法GB214-77;中硫煤2级S21S2≤2.8%,煤中全硫的测定方法GB214-77;高硫煤3级S3>2.8煤中全硫的测定方法GB214-77。

探析循环流化床锅炉的优点、特点以及环保效益

探析循环流化床锅炉的优点、特点以及环保效益循环流化床锅炉主要由燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道三部分组成。

其中燃烧系统包括风室、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分；气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分；对流烟道包括省煤器、空气预热器等几部分。

循环流化床的燃烧方式采用了低温、分级、循环燃烧的方式，既控制了NOx 的生成，又可在炉内添加石灰石进行简单的炉内脱除SO2，具有较好的环保性能。

1.循环流化床锅炉的优点1.1燃烧效率高国外的循环流化床锅炉效率能达到99%，我国循环流化床锅炉效率也能达到95～98%。

能有这么高效率，很大一部分原因在于煤粒在循环流化床锅炉炉膛内能充分燃尽。

循环流化床锅炉燃烧属低温燃烧。

燃料由炉前给煤系统送入炉膛，送风一般设有一次风和二次风，有的生产还设置三次风。

一次风由布风板下部送入燃烧室，主要保证料层流化；二次风沿燃烧室高度分级多点送入，主要是为了保证充足的氧量保证燃料燃尽；三次风进一步强化燃烧。

燃烧室内的物料在一定的流化风速作用下，发生剧烈扰动，在高速气流的携带下离开燃烧室进入炉膛，其中较大颗粒因重力作用沿炉膛内壁向下流动，一些较小颗粒离开炉膛进入物料分离装置，炉膛内形成气固两相流，进入分离装置的烟气通过对流烟道内的受热面吸热后，离开锅炉。

循环流化床锅炉一大特点是采用分离回料装置。

分离回料装置有惯性分离和旋风分离两种。

1.2煤种适应性强循环流化床锅炉对低热值无烟煤、劣质煤、页炭、炉渣石矸等都有很好的适应能力，适应性比煤粉炉、层燃炉好。

原因一个是循环流化床配备分离回料装置能够保证煤粒得到充分地燃烧，另外，循环流化床锅炉使煤粒在炉内产生一定的流化，保证煤粒能够得到充分燃烧。

国产循环流化床采用较低流化速度（4.5m/s～5.5m/s）较低循环倍率约（10～20），能够减小分离受热面的磨损。

此外，循环流化床锅炉不仅可全烧当地煤，还可掺烧邻炉（如链条炉）的炉渣。

1.3添加石灰石，有较高脱硫效果循环流化床炉内燃烧过程中产生氧化硫与流化床炉燃烧添加剂一氧化钙发生反应：CaCO3=CaO+CO2；CaO+SO2+（1/2）O2=CaSO4。

浅析循环流化床锅炉脱硫

玲（神华宁夏煤业集团煤炭化学工业分公司甲醇厂）
摘要：用循环硫化燃烧理论所设计出来的节能高效且环保的技术就是数量成比例也是随着钙量的增加也在不断的增加。当钙硫比超过运循环流化床锅炉脱硫技术，该技术不仅能有效降低污染物的产出和排污系２５时，断投入钙量也无法起到提高脱硫效率的效果，样既造成．不这数，能有效地节约生产成本，经济效益和环境效益上，实现双赢效果。脱硫剂的浪费，使得灰渣的物理热损失大为增加。还在能也本文就循环流化床锅炉脱硫展开了探讨。关键词：环流化床锅炉循脱硫原理影响因素
２４床料粒度脱硫效率还会受到脱硫剂和燃料的粒度，．以及二者之间粒径的分布的影响。为了使Ｓ扩散到脱硫剂的核心处，Ｏ，并煤炭一直是我国的主要能源之一，全国总能源消费中，炭消在煤增大参与反应面积，于脱硫，以采用较小粒径的石灰石。而，利可然也耗就占了将近７％，０而用煤大户之一就为火力发电。在燃烧煤的过不能用粒度过小的石灰石，是所使用的石灰石太易磨损，就会加或这程中，有大量的Ｓ、尘、Ｏ等有害

【技术+案例】循环流化床锅炉运行分析

【技术+案例】循环流化床锅炉运行分析文章摘要：重点分析了220t/h循环流化床运行中存问题，并提出了解决办法。

1. 前言循环流化床锅炉具有高效、低污染、低成本等特点。

循环流化床燃烧是介于层燃和室燃之间一种燃烧技术，是采用流态化燃烧，具有很多优点：⑴燃料适用性广;⑵燃烧效率高;⑶燃烧强度大，温度分布均匀;⑷采用低温分级燃烧，高效脱硫、烟气SO2和NOX排放量少;⑸负荷调节比例大;⑹灰渣综合利用性能好。

正是这些优点，近10年来我国循环流化床锅炉到了迅速发展。

纵观我国循环流化床锅炉运行情况，故障率高、运行周期短问题已成为普遍现象。

主要表现给煤系统故障、排渣故障、风室漏料等。

下面结合霍煤鸿骏铝电公司电厂两台武汉锅炉厂生产220t/h循环流化床锅炉运行情况，分析一下循环流化床锅炉运行中常见问题，并找出解决办法。

2. 设备概况霍煤鸿骏铝电公司电厂1、2号炉是武汉锅炉厂生产循环流化床锅炉。

系高压、单炉膛、平衡通风、自然循环汽包炉、膜式水冷壁、采用汽冷式旋风分离器进行气固分离室内布置。

锅炉主要由四部分组成：燃烧室、高温旋风分离器、返料密封装置和尾部对流烟道。

燃烧室位于锅炉前部，底部为后墙水冷壁弯制水冷布风板和风室。

燃烧室后有两个平行布置内径5米高温旋风分离器。

密封返料装置位于旋风分离器下，与燃烧室和旋风分离器相连接。

燃烧室、旋风分离器、和密封返料装置构成了粒子循环回路。

尾部对流烟道再锅炉后部，烟道上部四周及顶棚由包墙组成，其内烟气流程依次布置有三级过热器和一级过热器，下部烟道内依次布置有省煤器和卧式空气预热器，一二次风分开布置。

锅内采用单段蒸发系统，下降管采用集中与分散结合供水方式。

过热蒸汽温度采用两级喷水减温调节。

锅炉采用床下点火，水冷风室下布置两台启动燃烧器。

每个燃烧室装有一只简单机械雾化油枪。

点火风引自一次风出口。

点火时将一次风加热到900℃左右，耐火保温层厚度为200mm。

炉排渣采用滚筒冷渣器，由链斗式输送机送入渣仓。

添加脱硫剂的循环流化床锅炉热效率的计算

添加脱硫剂的循环流化床锅炉热效率的计算H.1 添加脱硫剂入炉灰分计算 H.1.1 钙硫摩尔比计算钙硫摩尔比按公式（H.1）计算：3,glb ,CaCO B 32.066100.086S Bar shs t ar K =………………………………………（H.1）式中：glbK —钙硫摩尔比；3,CaCO ar—脱硫剂中碳酸钙的质量分数，%；B —入炉燃料的质量流量，kg/h ；B shs —脱硫剂质量流量，kg/h ；S ar —燃料收到基硫，%。

H.1.2 脱硫效率脱硫效率按公式（H.2）计算：0222SO SO SO 100tl V V V η-=⨯ ………………………………………（H.2）式中：tl η—脱硫效率，%；2SO V —锅炉排烟中二氧化硫气体理论计算排放值，mg/m 3；2SO V —锅炉排烟中二氧化硫气体实测值折算为py α=1.75时干烟气中的质量含量，mg/m 3。

024SO ,1.75S 641032.066ar gy V V =⨯ ………………………………………（H.3）,1.75gy V —根据GB13271规定，gyV 为过量空气系数在1.75时的干烟气量，m 3/kg 。

H.1.3 添加脱硫剂后入炉灰分计算添加脱硫剂后，入炉燃料灰分包括：入炉燃料带入的灰分、脱硫生成的硫酸钙、未参加脱硫反应的氧化钙、未发生分解反应的碳酸钙、脱硫剂杂质。

相应每千克入炉燃料灰分按公式（H.4）计算：4CaSO CaO js ar wfj zz A A A A A A =++++……………………………………（H.4）式中：jsA —添加脱硫剂后，相应每千克入炉燃料灰分的质量，kg/kg ；ar A —燃料收到基灰分，%；4CaSO A —相应每千克入炉燃料，脱硫后生成的硫酸钙的质量，kg/kg ；wfjA —相应每千克入炉燃料，脱硫剂未分解的碳酸钙的质量，kg/kg ；CaO A —相应每千克入炉燃料，脱硫剂煅烧反应后未发生硫酸盐化反应的氧化钙质量，kg/kg 。

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床温主要影响脱硫剂的反应速度、固体物分布及孔隙堵塞特性，从而改变脱硫效率和脱硫剂的使用量。
当床温低于 800 ℃时，石灰石煅烧生成 CaO 的速度减慢，减少了可供反应的表面积，脱硫效率下降，床温低于 750 ℃时，脱硫反应几乎不再进行；当床温大于 870 ℃时，分布均匀的 CaO 小晶粒会逐渐融合为大晶粒，温度越高，晶粒越大，单位质量内晶粒数量减少，CaO 的比表面积下降，直接影响脱硫率。因此锅炉床温控制在 850～900 ℃，才能保证锅炉较高的燃烧效率，有效提高锅炉的脱硫效率。 2.3 给煤粒径
[中图分类号] TK229.6；X701.3
[文献标志码] B
[文章编号] 1008－6218（2009）07－0047－03
0 引言
循环流化床（CFB）锅炉燃烧技术是一种煤的清洁、高效燃烧技术，近年来基于这种燃烧技术的 CFB 得到迅速发展，其主要特点在于炉内燃料与脱硫剂经过多次循环，反复进行低温燃烧和脱硫反应，炉内湍流运动强烈，不但能达到较高的脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率，而且具有燃烧适应性广、负荷调节性能好和灰渣易于综合利用等优点。
内蒙古电力技术
2009 年增刊第 27 卷
INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER
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循环流化床锅炉脱硫效率分析
Analysis of Desulfuration Efficiency to Circulating Fluidized Bed Boiler
殷文香 1，董晓红 2，张晓童 1 （1.内蒙古电力勘测设计院，内蒙古呼和浩特 010020；2.国网北京经济技术研究院，北京 100761）
黑龙江电力，2000，20（4）：50-53. [4] 史学锋，冯波.流化床煤燃烧中的脱硫研究综述[J].电站系
统工程，1998（6）：18-22. 编辑：张俊英
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表 3 2009-06—08 脉冲吹灰阀隔膜垫月损坏率统计
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3.2 四川白马电厂全国大型 CFB 示范电站四川白马电厂于 2005
年引进 1 台由法国 ALSTOM 公司设计、1 025 t/h 常压 CFB，设计煤种灰分 35.27%，低位发热量 18 495 kJ/kg，实际使用的煤种 2006 年全年燃煤平均灰分 44.75%,平均低位发热量 16 037.37 kJ/kg；2007 年上半年燃煤平均灰分 45.8% , 平均低位发热量 14 692.03 kJ/kg，2008-01—03，燃煤平均热值为 11 900 kJ/kg，灰分达 56%，但锅炉炉内脱硫状况依然较好，气温、气压也能达到要求。 2007-04，西安热工研究院和四川电力试验研究院对其进行机组环保性能考核试验，结果表明，SO2 排放量仅为 0.651 t/h，排放浓度 560 mg/m3，脱硫效率为 94.72%。 3.3 云南开远电厂
[参考文献] [1] 朱凯强，芮新红.循环流化床锅炉设备及系统[M].北京:中
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理，2006（4）：56-57，66. [3] 周一工.循环流化床锅炉石灰石脱硫系统的设计初探 [J].
煤粒送入 CFB 内迅速被高温物料及烟气加热。给煤粒径大不仅不利于燃烧，也不利于脱硫。粒径过小或过大均会使脱硫效率下降。 2.4 石灰石性能
石灰石中 CaCO3 和 MgCO3 的含量越高，脱硫能力越强；CaCO3 燃烧生成的 CaO 颗粒表面显微孔特性越好，其反应性能越好；无定形石灰石的性能优于晶状石灰石；石灰石的含水量以不大于 3%为宜。 2.5 石灰石粒径
分级燃烧方式可减少 NOx 的排放。在 CFB 中，
一次风与总风量的比率及二次风送入位置对脱硫效率有重要影响。低的一次风比率及高二次风喷入点可有效减少 NOx 排放，但使脱效硫效率大大降低。在 CFB 中，一次风量和一次风喷入点均可改变，因此，CFB 对分级燃烧的应用更灵活。 2.7 燃料煤含硫量
石灰石的颗粒直径对床内脱硫反应工况具有决定性的影响。粒子如果太细，从床内飞出后不能被气固分离器捕捉送回，不能被充分利用；粒子太粗， CaO 与 SO2 反应后在石灰石颗粒表面形成 CaSO4，致密的 CaSO4 层阻止了 SO2 与颗粒中心区域 CaO 的进一步反应。因此，在 CFB 脱硫过程中，石灰石粒径应严格控制在 0～2 mm。床内最佳粒径并不是一个固定值，它与床内的流化速度、料层压差、循环倍率、分离器特性等工况参数密切相关。 2.6 分级燃烧方式
[摘要] 介绍了循环流化床锅炉脱硫原理，分析了 Ca/S、床温、给煤粒径、石灰石性能、石灰
石粒径、分级燃烧方式、煤含硫量等因素对循环流化床锅炉脱硫效率的影响，并结合国内已运
行机组的实际情况，认为在正常运行工况下，循环流化床锅炉脱硫效率达到 90%是可行的。
[关键词] 循环流化床锅炉；脱硫效率；SO2 排放浓度；Ca/S；床温
排放量 / （t·h-1）
270.081）
371.502）
320.79
0.101）
0.152）
排放量合计 / （t·h-1）
0.25
注：1）为 1 号炉数值；2）为 2 号炉数值。
该工程实际运行监测脱硫效率高于设计效率，1 号炉脱硫效率为 93.71% 、2 号炉脱硫效率为 91.18% ，SO2 排放浓度分别为 270.08 mg/m3、371.50 mg/m3，均能满足 GB 13223—2003《火电厂大气污染物排放标准》规定的 400 mg/m3 标准限值；1 号炉、2 号炉 SO2 排放量合计为 0.25 t/h、1 375 t/a；按照原设计脱硫效率 85%计算，1 号、2 号炉 2 台炉 SO2 排放量为2 260.5 t/a，实际运行中 SO2 排放量较原设计减少 885.5 t/a。
硫效率随床温呈Biblioteka 律性变化，并在床温 869 ℃时取得最大值；当 Ca/S 比为 2.21 时，脱硫效率为 90.9%～ 91.8%。
4 结束语
CFB 锅炉以其独特的优势在国内外得到了快速的发展，但也因其特有的燃烧和运行方式，在运行中仍然存在一些问题，如燃煤制备系统、给煤系统故障、炉内磨损泄露等，均会导致锅炉的正常稳定运行，继而影响正常的脱硫效率。随着 CFB 燃烧技术的快速发展和在长期生产运行中积累的经验，锅炉运行稳定问题大多已得到较好地解决，在调整锅炉运行工况及 Ca/S、床温、煤粒粒度、石灰石性能等控制良好时，脱硫效率可达到 90%以上。
大唐国际云南开远电厂于 2007-02 投入 2×300 MW CFB 机组，该厂是引进法国 ALSTOM 技术国产首台最大的 CFB 机组，也是世界最大的 CFB 机组，燃烧 1.6%的高硫煤，SO2 排放浓度为 330 mg/m3，脱硫效率达 94%以上。 3.4 内江高坝电厂
1996 年，华电高坝电厂引进全国第 1 台 100 MW CFB 锅炉，并于 1998 年投产运行。实际监测显示，Ca/S 比为 2.2 时，脱硫效率达到了 91.9%。 1998 年西安热工研究所对该锅炉进行了脱硫工业试验，得出如下结果：保持颗粒度及床温稳定，随 Ca/S 比减少脱硫效率降低；保持颗粒度及 Ca/S 比稳定，脱
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许多因素的变化不是孤立的，它们直接或间接地改变了锅炉的运行状况，影响脱硫效率。 2.1 Ca/S 比
Ca/S 比是影响脱硫效率和 SO2 排放的首要因素。燃用低硫煤时，烟气中 SO2 的浓度低，石灰石与 SO2 反应速度慢，消耗石灰石量相对较大，要求 Ca/S 比就高。不同产地的石灰石在反应活性上有很大差别，因此，在选择脱硫剂时，应对其化学反应性能进行分析，尽可能选取高反应活性的石灰石，降低 Ca/ S 比，以减少石灰石耗量。 Ca/S 比控制在 1.5~2.5 为宜。 2.2 床温
我国小型 CFB 应用较多，从 2002 年开始 CFB 锅炉市场进一步扩大，135～150 MW 超高压中间再热型 CFB 锅炉成为市场主流产品。 2005-12，引进法国 ALSTOM 锅炉的四川白马 1×300 MW CFB 示范工程投运，之后国内 300 MW CFB 机组相继投入建设，部分已投产运行。目前，国内 CFB 正向更高参数、更大容量发展。CFB 锅炉的稳定脱硫效率及影响脱硫效率的因素是当前普遍关注的问题。
表 1 SO2 排放情况
项目
数值
脱硫效率 /%
85
原设计资料
排放浓度 / （mg·m-3）
370.64
实际排放量 / （t·h-1）
0.411
脱硫效率 /%
93.711）
91.182）
实际运行检测情况
排放浓度 / （mg·m-3）平均排放浓度 / （mg·m-3）
1 CFB 锅炉构成及脱硫原理
典型的 CFB 锅炉由燃烧室、循环灰分离器、飞灰回送装置、尾部受热面和辅助设备等组成，有些 CFB 锅炉还有外置流化床换热器。燃料颗粒在离开