前言循环流化床燃烧技术是近20年发展起来其具有燃料适应性广燃烧效率高高效脱硫N0x排放低截面热负荷高负荷调节比例大及负荷调节快等优点而得到迅速发展。目前,福建省已有批燃用福建无烟煤的中小型循环流化床锅炉,运行状况良好。为了更好地体现循环流化床锅炉清洁燃烧的环保效益,如何合理设计石灰石脱硫给料系统就显得十分必要。
28锅炉炉内添加石灰石脱硫的机理论述2.13,2的危害性及降低幻2排放量的途径3,2是有毒气体,它会刺激人的粘膜引起各种呼吸道疾病,更会在定条件下形成酸雨,给环境造成危害。据统计,90的SO2是燃煤产生的,而幻2排放量又是燃煤电站对环境影响的个重要指标。
从理论上讲,降低燃煤产生的幻2排放量主要有个途径原煤炉前处理和净化技术;炉内燃烧中脱硫;燃烧后的烟气脱硫。燃烧前脱硫是采用物理化学或生物方法将煤中硫脱除,投资大,成本高,尚未推广应用;燃烧中脱硫是指燃烧和脱硫同时进行,作为*经济*简便的工艺,随着近年来的不断改进,正愈来愈受到重视;燃烧后的烟气脱硫被认为是运行可靠脱硫效率*高的方法,但因昂贵的投资和运行费用而在实际应用中受到限制。
22炉内添加石灰石脱硫的反应机理高效脱硫是循环流化床锅炉的大优点,而炉内添加石灰石脱硫则是种经济的脱硫方式,它具有设备投资省占地面积小能耗低操作简单等特点,且有较高的脱硫效率。石灰石在炉内经历了锻烧和吸收氧化的过程,其反应方程式为由此可,石灰石锻烧成3,要吸收热量,而幻与3,2及,2反应生成必,4释放热量,但吸放热量并不相等。
现以燃料为例,当,8摩尔比为取石量灰石中3,3含量约90假设钙硫比以为2.5,脱硫效率要求85以上时,则可算出台75循环流化床锅炉燃煤量约为1需要添加石灰石量为以上需要说明的是①此计算未考虑煤灰中金属氧化物的自脱硫能力,也未考虑石灰石中MgOFe2O3等金属氧化物参与脱硫的影响,原因是总体上它们对炉内脱硫反应影响不大,故将它们作为计算裕量。②若使用MgCO3含量较高的白云石作脱硫剂时,需考虑其对脱硫的影响,即增加2.3影响炉内脱硫效率的因素①钙硫摩尔比以是影响炉内脱硫效率越大,且当02后效率提高就很缓慢,故般取23.
过量空气系数对脱硫效率也有影响,般取1.25左右较好。因为当燃料进入燃烧室后,硫转化成大部分,2和少量的出3,后者会与Ca生成CaS,在床内密相区属贫氧燃烧,故0浓度较高,易发生还原反应。
石灰石粒度也是脱硫效率的个影响要素。粒度越小,可供反应的外面增大,脱硫率提高,但粒度过小容易烧僵,不利于吸收,还会引起飞灰损失增大,般石灰石粉的24炉内添加石灰石对锅炉效率的影响石灰石锻烧吸热和硫酸氧化反应放热是影响循环流化床锅炉效率的*主要因素,综合两个热反应,由于是放热过程,锅炉效率是升高的;加入石灰石引起的附加灰渣物理热损失也是影响锅炉效率的重要因素,燃料含硫量越大,热损失越大,锅炉效率就下降的越多。总之,加入石灰石对循环流化床锅炉效率的影响还是很小的,计算结果明,大多数燃料加入石灰石后锅炉效率有较小的升高,幅度*大的3炉内加钙脱硫对燃用福建无烟煤的锅炉的适用性。
福建无烟煤具有着火难燃烬时间长发热量高及在燃烧中有爆裂等特点,而这些特点对炉内加石灰石脱硫效果又有促进作用。由于着火难,燃用福建无烟煤的床温般都控制在950,以上,*高可达1000工此温度范围恰好是脱硫效果良好的区间;8,与3,2的反应速度较慢,而福建无烟煤燃烬时间长就为反应提供了足够的时间;福建无烟煤在高温下会爆裂为很多细粉,增加了与石灰石粉接触面积,有利于炉内脱硫反应的进行;福建无烟煤具有较高的低位发热量,这也降低了添加石灰石脱硫反应对锅炉效率的影响。综上所述,福建无烟煤的特点决定了其与其它煤种相比具有更好的炉内加钙脱硫效果,这种良好的适应性为石灰石给料脱硫系统的推广创造了有利条件。
4循环流化床锅炉石灰石给料系统的设置方案石灰石给料系统是将石灰石顺利而有效地送到炉内,使石灰石与燃料充分均匀地混合燃烧,从而达到较佳的脱硫效果。根据实际炉型特点和场地条件,可考虑采用以下两套方案4.1炉前混合给料系统此系统为成品石灰石和煤分别由皮带输送到原煤斗,在原煤斗进行混合,然后由给煤机通过播煤风送进锅炉炉膛。可以根据给煤量的变化,由改变皮带送粉的速度或石灰石粉仓下的旋转气锁阀来调节石灰石的给料量。
该系统的优点是设备简单投资省易操作,只需在炉前增加套石灰石输送系统即可。但不足之处是原煤和石灰石混合不均匀,影响脱硫效果,势必要提高石灰石添加量。
4.2炉内混合给料系统此方案是将石灰石给料系统做成个独立的系统,可将成品石灰石由输送皮带送至独立的储粉仓,从粉仓下来的粉料经旋转气锁阀给料机和气粉混合器后,由增压风机提供压力风通过回料密封管或炉膛周的给料口送进炉膛。该系统较为复杂,要在锅炉房运转层炉侧增设储粉仓,并相应增加些管路系统,但因此带来的好处是使石灰石与燃煤混合较为均匀,可较好的进行脱硫反应,通过给料机对石灰石的调节也更为灵活,可以取得较好综上两种方案,若是小型循环流化床锅炉,对脱硫效果要求不高,可采用炉前混合给料系统;对于大中型循环流化床锅炉,推荐采用炉内混合给料系统。
43给料系统设置中还应注意的问石灰石给料系统的设置应结合锅炉容量煤质含硫量及脱硫效率要求进行合理布置,并相应做好辅助设备和管件的优化配置。在设计和施工过程中,还应注意以下问1系统应具有良好的密封性能,防止物料外漏。
系统要配置较为精确的计量和灵活的调节装置,可根据烟气中的3,2排放量适时地调节石灰石给料量。
系统应考虑有效的防磨措施,同时要对石灰石颗粒磨损炉内加热器有相应的防范办法。
系统要选择合适的输送速度,并进行阻力计算和风机压头的核算。
5结语随着人们环保意识的加强,循环流化床锅炉必将得到更为广泛地发展。由于循环流化床炉内添加石灰石脱硫技术的可行性及经济性,石灰石给料脱硫系统将会在燃用福建无烟煤的循环流化床电厂中得到更多推广应用,使循环流化床锅炉清洁燃烧的优点得以更好体现。我国将发布鼓励发展的工业节水设备目录为切实加强工业节水工作,加大以节水为重点的产业结构调整和技术改造力度,促进工业节水技术设备水平的提高,国家经贸委将于近期与有关部门联合发布当前国家鼓励发展的工业节水设备产品目录第批省资源利用协会






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