循环流化床脱硫技术

循环流化床脱硫技术（精选12篇）

循环流化床脱硫技术 第1篇

关键词：循环流化床,脱硫,清洁燃烧,环境保护

1 循环流化床燃烧中脱硫的机理

循环流化床锅炉800～900 ℃的燃烧方式和大量循环物料, 一方面可控制氮氧化物 (NOx) 的生成, 同时也是石灰石脱硫的最佳温度。将石灰石随煤粒一起送入炉膛中, 就可以在燃烧中高效地脱硫。天然石灰石在炉内脱硫的机理可用化学反应式表示:

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石灰石中的CaCO3在高温下发生分解反应, 所生成的固体CaO再与SO2及O2反应, 生成的固体硫酸钙随炉渣、飞灰一起排出炉膛, 从而实现脱硫的目的。反应式 (1) 通常称为煅烧过程, 在1个标准大气压下、770 ℃时, CO2体积百分数为15%石灰石就开始裂解。裂解时CO2逸出, 使煅烧后的CaO颗粒上留下大量的微孔, 给SO2和O2向颗粒内部扩散创造了有利条件。反应式 (2) 是通常所说的脱硫过程, 实际是固硫反应过程。不过SO2和O2要到达煅烧后的CaO的表面和内部与CaO发生反应, 需要几个步骤:①SO2和O2气体克服颗粒外部的扩散阻力, 到达CaO颗粒的表面;②SO2和O2扩散进入颗粒中的微孔中;③SO2和O2被吸附在CaO的表面;④SO2和O2扩散通过产物层 (即CaSO4) 到达还没反应的CaO的表面 (对于初始反应的CaO则不存在此过程) ;⑤SO2和O2与CaO反应, 生成CaSO4。

一般认为, CaCO3的分解速率大于CaO固硫反应的速率, 所以石灰石固硫反应实际上属于固体CaO与SO2及O2的非催化气—固反应。由于须经过5个步骤才能完成, 因此, 它不是一个单纯的表面化学反应, 而是一个复杂的、涉及到反应气体在多孔氧化钙内及硫酸钙产物层内扩散的复杂反应。

2 石灰石脱硫的一般规律

2.1 反应产物对脱硫反应的影响

反应式 (1) 所描述的是一个分解反应, 当反应过程中CaCO3颗粒转变为CaO时, 释放出了44%的CO2气体, 产生了许多微孔, 这有利于SO2与O2气体向其内部的扩散, 使反应式 (2) 能顺利进行。不过, 反应中生成的CaSO4的摩尔体积则会增大180%左右, 因此, 反应之初就会在CaO的表面生成一层致密的CaSO4薄层。由于CaSO4的体积增大, 石灰石的孔隙和孔隙入口被它堵塞, 这一薄层上的孔隙比SO2和O2分子的直径还小。因此, 它会阻碍SO2和O2通过薄层进一步扩散到CaO颗粒的内层进行反应, 一般反应进行到几分钟以后, 就很难再进一步进行下去。因此, 在燃烧过程中用石灰石脱硫时, 氧化钙的利用率非常低, 一般利用率能达到15%～20%就已经很高了。

反应式 (2) 的最佳温度是850 ℃, 若温度高于900 ℃, CaSO4晶体就会出现烧结, 温度越高烧结的程度也越严重, SO2就更难向它内部扩散。因此, 石灰石脱硫的温度不能超过1 000 ℃, 否则脱硫效果就变得极低, 石灰石的利用率也会变得更低, 这是很不经济的。

2.2 温度对石灰石脱硫效果的影响

反应式 (1) 是一个吸热反应, 在温度高于770 ℃时, 反应向右侧进行。反应中生成CaO, 放出CO2气体。反应式 (2) 是脱硫反应中最主要的反应, 不过这个反应的最佳温度是850 ℃。在温度低于或高于这个温度时, 脱硫效率都会受到影响。此外, 反应式 (2) 是可逆反应, 在温度超过1 200 ℃时, 反应向左进行。也就是说已经生成的CaSO4又会分解, 变成CaO和SO2, 因此温度过高时脱硫效果就变差。在通常的流化床燃烧的温度 (850～900 ℃) 下脱硫可以达到比较理想的效果。

近年来的研究结果表明, N2O的排放浓度和反应温度有密切的关系。在反应温度超过1 000 ℃时, 生成的N2O非常少, 可以忽略不计。在温度为800～900 ℃时生成的N2O浓度可高达百万分之200。因此, 从降低氧化亚氮的排放角度来看, 流化床燃烧温度应尽量保持在1 000 ℃。

3 影响循环流化床脱硫的其他因素

3.1 脱硫剂的反应活性

用于循环流化床锅炉的脱硫剂主要是石灰石, 但是不同类型的石灰石对SO2的吸收作用是不同的。试验表明, 反应活性的差别主要在于微孔结构的不同。一般说来, 晶体型的石灰石主要由大块的碳酸钙晶体组成, 结构致密, 煅烧后生成的微孔结构很不理想, 反应面积较小, 因此反应活性比较差。对非晶体型石灰石来说, 由于它是由小块的碳酸钙晶体粘结在一起而形成的非晶体结构, 因此煅烧后形成的微孔比较理想, 可以参与反应的面积大, 所以其活性比较强。

3.2 脱硫剂的颗粒分布

对颗粒大的脱硫剂来说, 在SO2扩散到颗粒内部之前, 它与颗粒表面生成的CaSO4已经堵塞了扩散通道, 使颗粒内部的CaO无法与SO2反应, 造成大量的CaO浪费。因此, 大颗粒脱硫剂的利用率比较低。但从停留时间的角度看, 太细的脱硫剂颗粒不好, 因为脱硫反应的速度与燃烧速度相比是非常慢的。如果脱硫剂的粒径太小, 在颗粒还没有与SO2反应时就已经被烟气携带出炉膛, 造成脱硫剂的利用效率低, 脱硫剂被大量浪费。根据以上分析, 脱硫剂的最佳颗粒分布应是能保证一定循环次数的最小粒径。国外的锅炉公司根据大量的循环流化床锅炉的运行经验, 总结出了对脱硫剂颗粒粒度分布的要求。一般说来, 所有的脱硫剂的粒径应该都小于100 mm, 其中又必须有大份额的颗粒粒径在100 (200) mm左右。这样就保证了脱硫剂颗粒在炉膛中有足够长的停留时间。

3.3 炉膛温度

炉膛温度对脱硫效率, 或者说钙硫比都有重要的影响。研究发现, 循环流化床锅炉中脱硫反应的最佳温度在850～890 ℃。炉膛在这个温度范围运行时, 在钙硫比较低的情况下就可以得到较高的脱硫效率。如果炉膛温度低于820 ℃或高于920 ℃, 在保证一定的脱硫效率的情况下, 钙硫比须增高许多。炉膛温度低, 不利于石灰石煅烧反应的进行;相反, 若炉膛温度过高, 氧化钙内的微孔会被迅速堵塞而阻止了脱硫剂的进一步利用。此外炉膛温度过高还会造成硫酸钙的分解, 也影响脱硫效率。

3.4 燃料挥发分的含量

由于燃料中挥发分的析出和燃烧速度 (约0.2 m/s) 比煤粒的扩散速度 (约0.1 m/s) 快许多, 因此挥发分中的硫分也迅速析出, 在给煤点附近会形成一个高SO2浓度和低氧浓度的区域, 而且在烟气的带动下较快地向炉膛上部扩散。由于在循环流化床中, 特别是在稀相区中, 气体和固体的横向混合是非常差的, 因此以这个区域将向上移动并穿过整个炉膛, 使脱硫效率降低。通常在燃烧挥发分高的燃料时, 石灰石颗粒捕捉SO2的能力较差, 只有在较高的钙硫比的情况下, 才能获得较高的脱硫效率。

3.5 烟气在炉内停留的时间

像大多数反应一样, 脱硫反应也受反应时间影响。反应时间越长, 反应就比较完全。因此, 延长烟气在炉内停留的时间将有利于提高脱硫效率。但这又是由炉膛高度和烟气流速决定的, 很难在运行中调整。

3.6 钙硫比的限制

正常运行的循环流化床锅炉, 如果脱硫剂的粒度分布合理, 脱硫效率在90%左右时, 其钙硫比根据煤种和脱硫剂种类的不同, 在2.0～2.5范围内变化。适当提高钙硫比可以提高脱硫效率, 但是过度地提高钙硫比则对循环流化床锅炉的运行不利。主要原因是:①增加钙硫比会降低燃烧效率。这是由于增加了煅烧反应的吸热, 也同时增加了气体热损失。②增加钙硫比会增加电站的投资和锅炉的运行费用。因为需要扩大石灰石系统, 排放炉渣的费用也会增加。③增加钙硫比会增加其他有害排放物。在钙硫比高于3.0后, 氮氧化物的排放会量显著增加, 因为氧化钙对氮氧化物的形成有催化作用。因此, 即使在脱硫效率要求很高 (>95%) 时, 或者对SO2排放的限制很严时, 也不能采用增加钙硫比的办法。解决这个问题, 需要使用特别的高效脱硫剂。

4 结语

综合考虑循环流化床脱硫的影响因素, 提高脱硫效率可采取以下措施:①选用非晶体型石灰石及合理的石灰石颗粒分布;②燃用挥发分较低的燃料;③适当提高钙硫比;④炉膛温度控制在850～890 ℃之间;⑤延长烟气在炉内停留的时间。

参考文献

[1]周一工.国外大型循环流化床锅炉的发展与问题[J].能源通讯, 1999 (3) :12~16.

[2]毛健雄.煤的清洁燃烧[M].北京:科学出版社, 2000.

[3]张基伟.国外燃煤电厂烟气脱硫技术综述[J].中国电力, 1999 (7) :61~65.

[4]周桂铨.煤炭脱硫技术和环境保护[J].矿业快报, 2006 (7) :27~29.

循环流化床脱硫技术 第2篇

循环流化床烟气脱硫技术分析及工程应用

摘要：结合循环流化床烟气脱硫技术的研究发展现状及工艺特点,介绍了其在国内外的工程应用,并对运行过程中出现的问题进行了分析,为烟气循环流化床脱硫工艺的选择和运行提供参考.作 者：李忠华    薛建明    王小明    柏源  作者单位：国电环境保护研究院,江苏南京,210031 期 刊：电力科技与环保   Journal：ELECTRIC POWER TECHNOLOGY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION 年，卷(期)：, 26(2) 分类号：X701.3 关键词：循环流化床    烟气脱硫    技术分析    工程应用   

大型循环流化床脱硫系统优化及应用 第3篇

关键词：循环流化床 脱硫改造 脱硫效率

现役循环流化床锅炉普遍采用炉内喷钙脱硫工艺，设计有包括石灰石粉制备、输送、给料、计量等系统。石灰石系统作为循环流化床锅炉重要的辅助系统具有工艺系统简单、工程造价低、运行电耗低等优点；但炉内脱硫系统因钙硫比偏高致脱硫运行成本较高，气力输送系统磨损、堵塞等问题突出。

粤北某电厂三期建有2×300MW循环流化床发电机组，分别于2009年和2010年投产运行。该厂两台循环流化床脱硫石灰石系统先后通过一系列技术改进，大大提高了脱硫系统运行可靠性、稳定性和经济性，目前运行情况良好。

1 系统优化方案

1.1 增加备用石灰石输送给料系统提高系统可靠性

在每炉原石灰石粉仓下增设一套气力输送给料系统，采用浓相输送方式，设计出力满足100%BMCR工况燃用设计煤种所需输送量，输送距离水平约55m，提升高度约13m，弯头7个。将给料机形式由原螺旋给料机改为变频锁气电动给料机，有助于提高石灰石给料量的调节控制精度。

1.2 增加输煤皮带添加石灰石粉系统解决石灰石与煤混合不均匀性的问题

在原石灰石粉仓下增设两套互为备用的石灰石输送给料系统，将石灰石粉输送到标高约65米的缓冲仓，输送系统水平长度约为40m，提升高度约60m，90°弯头约6个，当量长度约150m，系统出力满足两台机组100%BMCR工况燃用设计煤种所需输送量。再由缓冲仓经冲板流量计和变频锁气式给料机后，分别将石灰石粉分配到两条输煤皮带上。锅炉原煤仓上煤期间，启动该石灰石给料系统，将石灰石粉直接添加到输煤皮带的原煤上。

1.3 优化脱硫石灰石系统控制策略实现程控及自动调节

完善配置热工仪表测点，增加输煤皮带运行信号及输送煤量信号、石灰石粉称重计量信号、石灰石粉库料位信号、给煤机入炉煤煤量信号、燃煤硫份、燃煤热值等；重新设计石灰石系统程控逻辑组态，实现多套石灰石输送给料系统程控；重新设计脱硫石灰石给料量控制策略，通过仿真及工况调试，实现了石灰石给料量全自动调节。

1.4 优化脱硫石灰石系统运行方式提高脱硫运行经济性

通过对改进后的三套石灰石粉输送系统特点分析，确定了以输煤皮带直接添加石灰石粉为主，锅炉二次风口喷钙为辅的主要运行方式。输煤皮带直接添加石灰石粉量满足脱除80%的SO2量要求，剩余20%的SO2脱除量由炉内喷钙完成。

开展循环流化床锅炉脱硫运行试验，测试床温与脱硫效率的关系，确定燃用不同煤种情况锅炉最佳环保运行窗口温度。

全部优化改造完成后，每台锅炉设置有两套互为备用的炉内喷钙输送给料系统；两台锅炉共用一套输煤皮带添加石灰石粉系统，输煤皮带添加石灰石粉系统又包括两套互为备用的石灰石粉气力输送系统。

2 应用效果分析

通过上述技术改造项目的实施，循环流化床锅炉炉内脱硫系统主要运行指标得到显著改善，平均脱硫效率提高5%以上、脱硫投运率稳定在99.9%以上、SO2排放浓度波动幅度明显减小、运行钙硫比下降1.0左右，具体指标情况如下：

2.1 脱硫效率：85～95%

在实现了煤与石灰石粉充分均匀混合前提下，通过循环流化床锅炉床温运行范围控制，辅以SO2排放浓度对直接喷钙量的闭环调节，脱硫效率可稳定达到85～95%。

循环流化床锅炉炉内脱硫因无法直接监测脱硫原烟气SO2浓度，脱硫效率采用物料衡算法计算SO2产生量与脱硫后的净烟气SO2排放量进行统计。

2.2 脱硫系统投运率：99.9%以上

2.3 SO2排放浓度：50～200mg/Nm3

按现役循环流化床锅炉SO2排放标准≯200mg/m3要求，表3统计了2014年7月至2015年5月SO2排放月均值数据，可见实现了SO2稳定达标排放。

2.4 实际运行Ca/S值：2.5～3.5

在稳定脱硫效率的同时，锅炉SO2排放浓度在达标的前提下波动幅度大幅度减小。石灰石粉给料控制调节幅度也进一步缩小，有效降低了运行Ca/S值。

3 结束语

该厂2×300MW循环流化床锅炉炉内脱硫系统优化技术改造，经调试、试运行，均通过环保部门的环保技改工程“三同时”验收，验收监测数据表明该两台锅炉完全满足SO2排放标准≯200mg/m3要求，综合脱硫效率比上一年度总量减排环保核查认定的脱硫效率提高了12.4～19.6%。

现役大批循环流化床机组面临脱硫技术改造，该项技术应用工程造价较低，有效解决循环流化床锅炉炉内脱硫可靠性、稳定性和经济性等难题，具有较高的推广价值。

【参考文献】

[1] 卢啸风.大型循环流化床锅炉设备与运行[M].北京：中国电力出版社，2006.

循环流化床燃烧及脱硫脱硝技术探讨 第4篇

关键词：循环流化床,脱硫,脱硝

循环流化床的燃烧技术是在国际上最近几十年来发展起来的新兴的具有燃烧高效且低污染的非常清洁燃烧技术, 循环流化床燃烧技术实现了燃料和脱硫剂两者混合经过多次的循环和反复的进行低温燃烧以及脱硫的反应, 循环流化床燃烧技术凭借自身高效和低污染燃烧等诸多的优势, 受到了世界上各个国家的重视, 不管是从洁净煤燃烧技术方面又或者是结合目前我国的经济发展的现状来看, 循环流化床这一燃烧技术都务必成为我国煤炭燃烧技术发展重点。

1 脱硫脱氮技术的发展现状

1.1 脱硫技术

煤炭在燃烧前的脱硫工序, 脱硫主要是对煤炭等燃料中含硫量进行控制, 例如选择燃烧过程中脱硫主要包括炉内的流化床添加石灰石等诸多工序。使用含硫比较低的优质煤炭, 对原煤进行科学洗选, 对原煤进行脱出其中的硫分, 在燃烧之前进行脱硫的办法主要是采用物理或者是化学和生物的办法将煤中所含的硫进行脱除, 这样脱硫的工艺进行的投资比较大, 并且成本非常高, 这就严重的影响限制到了这种脱硫办法的现实意义。循环流化床在燃烧的中的脱硫过程和炉内喷钙以及尾部增湿的活化技术使用的是比较多的。使用干法脱硫办法是使反应在无液相进行介入的保证完全干燥的状态下来进行反应, 其反应的产物都是干粉状的, 并不存在腐烛和结露等影响问题。湿法烟气脱硫的技术自身存在的主要特点是, 自身脱硫反应的速度非常的快, 反应脱硫吸收体积产物的生成都是在低温的状态下来进行的, 其自身的脱硫效率比较高, 其操作方法稳定, 并且可靠性比较强。但是使用设备自身非常的复染, 并且基建的费用比较高, 占地面积比较大, 使用的耗水量也变大, 最终得到的脱硫副产品为湿态, 比较难进行处理, 这就造成运行的维护费用比较高并且造成了二次的污染问题发生。

1.2 脱硝技术

固定污染源减少污染的办法主要有改进燃烧的办法以及燃料脱氮和废气脱硝, 着其中的办法主要是使燃烧过程中的NOx的生成量减少。利用湿法使燃料进行脱硝主要一般采用的是用塔式洗漆器来进行对整个脱硝过程来提供气液交换的发生界面。这种办法实现了洗漆浓吸NOx的一步完成处理, 这样就可以方便再次回收利用, 同时制成新的产品又或者进行无害化的处理。利用湿式脱硝的办法主要是利用化学药剂洗潘液中所含的N, 进而来根据气液交换双膜的实际理论, 在气相以及液相主体两者之间存在气膜和液膜。利用干法脱硝的技术主要是采取吸附法, 吸附法主要是利用吸附剂, 这种吸附剂主要包括分子蹄和活性炭以及娃胶及泥炭等物质, 吸附剂具有自身的比表面积比较大的特点, 进而实现对硝化物等进行选择性的吸附。在进行反应的吸附剂上进行添加催化剂, 实现对硝化物和氮化物的催化还原反应, 同时再进一步的对吸附的NO进行处理。这其中的吸附方法所使用的工艺非常的简单, 并且体积小, 所产生的费用与湿法脱硝相比比较少。

2 活性炭脱硫脱硝吸附性能的研究进展

活性炭脱硫脱硝是利用活性炭自身具备比较大的比表面积, 活性炭自身是非结晶性的物质, 由于他自身是由微细的石墨状微晶以及将结晶互相进行连接在一起的碳氢化合物的部分进行构成, 石墨状微晶之间的固定部分间所形成的间隙形成了孔隙状, 这就赋予了活性炭自身所特有的吸附性特点, 形成一种具有吸附性质的的吸附剂, 它可以在氧气和水蒸气同时存在的条件下, 来对烟气中所含的二氧化硫进行吸收, 最终产生硫酸, 最后对其进行加热并且洗涤, 进而再生吸附剂, 就可以实现吸附剂的循环使用。在活性炭吸收脱硫的整个系统中进行加入氨气, 就可以实现同时对氮化物进行去除, 使用活性炭对燃烧物进行脱除二氧化硫以及氮化物的时候还可以实现有效的对碳氢化合物和重金属以及一些其它的毒性物质进行去除。

3 循环流化床锅炉具体工作原理及特性

循环流化床燃烧技术是流化床燃烧的一种特殊形式, 它是归属于流态化的燃烧。在保证利用流化床进行燃烧的基础上, 进而来增大流化床的风速, 在风速大于一定数值甚至是更高的时候, 就可以将更多的流态化床料的颗粒从燃烧室的下部带入到上部的稀相区, 最终带出锅炉的燃烧室。燃烧的烟气首先进入的是吸收塔的下部, 在这一段二氧化硫被脱除之后, 再之后产生的烟气进入上段部分, 进行喷入氨和氮氧化物反应脱硝, 这就得到饱和态的活性炭从吸收塔底部排放出来被送到再生塔再生, 再生后的活性炭循环到吸收塔内, 再继续进行参与二氧化硫以及氮氧化物的脱除流程和流化床相同。循环流化床的锅炉的脱硫是一种在炉内进行燃烧的脱硫工艺, 以石灰石来作为脱硫过程的吸收剂, 燃烧的煤和石灰石从锅炉的燃烧室的下部进行送入其中燃烧, 一次风从布风板的下部进行送入, 二次风从燃烧室的中部进行送入。循环流化床燃烧技术是流化床燃烧的一种特殊形式, 具有流化床燃烧技术的特点。循环流化床燃烧 (CFBC) 技术, 燃料适应性强, 特别适合中、低硫煤燃烧, 效率高, 脱硫脱硝效果好、成本低, 负荷适应性好, 能够不投油低负荷运行至30%。由于流化床具有很高的传热效率, 温度分布均匀, 气固相有很大的接触面积, 因而大大强化了操作, 简化了流程, 目前来看, 无论化学过程还是物理过程, 无论催化反应还是非催化反应, 无论是吸热过程还是放热过程, 都可采用流态化技术强化相互间的接触传热和传质。

4 结束语

利用循环流化床烟气进行脱硫脱氮的技术自身的工艺非常简单, 其运行的办法也非常的可靠, 是一种非常经济有效具有实际意义的脱硫脱的办法, 循环流化床的燃烧技术在现如今环保主题以及能源的形势下具有很大的实际运用的优势, 并且我国在循环流化床燃烧锅炉机组的发展中也表现得非常迅速。通过对活性炭的脱硫脱硝办法进行深入的探讨, 进而来寻求提高活性炭的吸附效率实际的制备办法, 进而来提高对活性炭的利用率, 最终实现提高利用活性炭对二氧化硫以及氮化物的联合脱除效率。

参考文献

[1]白洁.循环流化床脱硫脱硝技术的优化选择[J].科技创新与生产力, 2013 (10) .

[2]李进.循环流化床活性炭法烟气脱硫脱硝过程及其机理研究[J].科技视界, 2014 (7) .

循环流化床脱硫技术 第5篇

0 前言

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厂家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，同时脱硫固化剂的消耗量却非常可观，即使采用廉价的石灰石脱硫也使成本显著增加。加之出现了锅炉灰渣的综合利用受到脱硫固化剂品种的影响，有的厂只能将灰渣当做废品抛弃掉。

有关循环流化床锅炉的安装技术要点 第6篇

【关键词】循环流化床;旋风分离器

0.引言

循环流化床锅炉由于其高效低污染、煤种适应性好、调负荷能力强、造价相对便宜、技术相对容易掌握等特点，已成为目前最为实际的煤清洁燃烧技术之一，得到了较快的发展。国内外应用实践表明，与常规煤粉锅炉相比，采用这种技术可使燃煤电站锅炉排烟中S02和N0x等有害气体含量减少80％一90％左右，可有效减轻燃煤发电对于大气环境的污染。正因为循环流床锅炉有着许多其它类型锅炉不可相比的优点,所以它将成为一种新型锅炉的发展方向。但是从目前已经投产的循环流化床锅炉来看,在运行过程普遍存在过粉尘泄漏等问题，污染环境，损坏设备，造成机组停运。为了尽可能在安装环节消除各种隐患，提高安装质量。本文将对循环流化床锅炉的一些安装要点及一些特别需要注意的地方作一个介绍。

1．循环流化床锅炉安装技术要点

1．1 锅炉结构简述

在南屯电厂投产的两台220T/H锅炉是由哈尔滨锅炉厂生产的循环流化床锅炉，该锅炉是引进的ALSTOM公司的循环流化床技术，用中国标准、国产材料的规格和材质，进行转化设计和制造的。

锅炉主要由燃烧室、高温旋风分离器、自平衡“U”形回料阀、尾部对流烟道及冷渣器五部分组成。燃烧室（炉膛）位于锅炉前部，燃烧室蒸发受热面采用膜式水冷壁，底部有布风板，大直径钟罩式风帽；中上部与前墙垂直布置有三片水冷屏和三片Ⅱ级过热器；炉膛下部锥段(浓相区)内衬耐磨耐火材料，并开设二次风口、 循环灰回灰口(给煤及石灰石通常与循环灰一并入炉)、排底渣(粗灰)口以及点火启动油燃烧器等孔口。高温旋风分离器位于燃烧室后部，分离器入口与炉膛出口烟道相连接，出口与尾部烟道相连接；分离器上部为圆形，下部为锥形，内衬耐磨耐火材料，耐磨材料采用抓钉固定。回料阀位于旋风分离器下，回料为自平衡式，流化密封风用高压风机单独供给。回料阀外壳由钢板制成，内衬绝热材料和耐磨火材料，它与燃烧室和分离器相连接。燃烧室、旋风分离器和回料阀构成了粒子外循环回路。尾部烟道在锅炉后部，烟道上部的四周及后顶棚由包墙过热器组成，其内沿烟气流程依次布置有Ⅲ级过热器和Ⅰ级过热器，下部烟道内自上而下布置有省煤器和卧式空气预热器，一、二次风分开布置。两台滚筒式冷渣器分别位于炉膛出渣口下部，底渣通过炉膛前墙底部的两个出渣口经过锥形阀排出，进入冷渣器，被冷却的渣经排渣口排出。

1．2旋风分离器及回料阀的安装

该部分是组成锅炉三大块之一，它相对于炉膛和尾部受热面具有以下几个特点：

1.2.1体积大、重量也大。

1.2.2具有自己独立的膨胀系统，因此和炉本体其他两大部分的相关安装尺寸要求严格。

1.2.3现场安装和焊接工作量非常大。

1.2.4耐磨耐火材料的砌筑量大，施工要求严格。

旋风分离器总高21.259m，圆形筒内径为Φ8.06m，因为部件较大，为减少现场组装工作量，零件尺寸设计也较大，在运输过程中易造成部分零件变形。旋风分离器组装工艺的好坏，将会直接影响到安装完后内衬耐磨耐火材料的安装质量，所以在旋风分离器的组装过程中要求有较高的工艺。在现场组装时要搭设好良好稳固的平台，必须严格按照图纸尺寸、角度要求进行放样校正，将因运输、存放变形的零件完全校正后再组装焊接。

为保证旋风分离及回料阀相对于炉膛及尾部受热面的相关尺寸的正确,其固定装置的位置尺寸,对于安装过程来讲至关重要。

安装支撑装置之前,首先要检查和调整支撑梁的标高、水平度、安装支撑装置的定位尺寸。

分离器支撑装置中用来调整支架高度的具体安装办法是：将垫片组按经过测量后所需加入的垫片，连同方框一起放在膨胀板下板下面，垫片组的方框与支撑梁焊接，膨胀板下板与方框焊接。膨胀板的上、下板不要安错，注意复合板的聚四氟乙烯为接触面。

为保证中心中心筒及回料阀的位置正确，出口烟道的支撑装置和分离器支撑装置以及回料阀的支撑处两旁，都设有挡块，该项挡块是在验证冷态位置正确之后、耐磨耐火材料安装之前进行装焊，同时要保证留有间隙3+20mm。

锅炉烘炉时为快速排出浇注料蒸发的水分，须在旋风分离器下部锥体、回料阀及回料腿上进行开孔，孔径为5～8mm，间距300mm。由于安装后开孔施工不便，所以要在安装前提前做好开孔。

旋风分离器及回料阀装置安装之后，要在内部安装耐磨耐火材料，为了耐磨耐火材料施工的顺利，各部件内部设计有不同规格的支撑钢板，图纸上标有施工位置尺寸。但是不能将所有支撑钢板全部按图要求提前施工完,因为砌筑过程中存在误差,如果所有支撑板都施工完后，下一层耐磨耐火砖砌筑到上一层支撑板时，可能与支撑板相碰，而耐磨耐火砖的切割却很困难，增加了施工的难度。或者与支撑板间隙过大，导致以后运行时旋风分离器外壁超温。

由于耐磨耐火砖及耐火保温砖是按照旋风分离器设计尺寸由厂家直接加工的，所以在旋风分离器安装时，必须严格保证分离器的圆弧度。砌砖过程中，应保证所有砖相错布置，同一层砖的侧缝及不同层砖的砖缝完全由灰浆填满，砌砖时要求灰浆按照与砖缝相应的厚度全面而均匀的抹在砖面上，并应平滑而不断续，抹上灰浆的砖放到规定的位置后，要用塑料锤轻轻敲打，以调整砖缝厚度，达到规定尺寸，从砖缝挤出的灰浆要用抹子刮去，另外，在施工中对每块砖都要注意水平垂直度，这是很重要的一点。在每一层砌砖的最后连接处，严禁使用小于原砖的1／2的砖进行连接（有可能不需要整块砖时，为了不改变砖的性能，可视情况将相关的前2～3块砖分别切掉一小部分）

1.3锥形阀、水冷布风板的砌筑

锥形阀安装前应先在内部进行浇筑，待浇筑了牢固后方可进行安装。如安装后再进行砌筑，将非常不便。

水冷布风板砌筑时要将风帽取下，取下前一定要做好标记确定好风帽位置及风孔方向，待砌筑料牢固后再进行风帽安装，加固。如果风帽的风孔方向不正确，将会严重影响炉膛内燃料的沸腾，导致炉内结焦等严重后果。

1.4锅炉密封装置的安装

锅炉密封装置的安装是一项较为复杂的工作，在受压元件安装结束后实施。循环流化床锅炉均为正压炉，粉尘泄漏问题较为普遍。粉尘泄漏不但污染环境，而且磨损设备，所以对于循环流化床锅炉来说保证密封装置安装的质量便显得尤为重要。

为了保证施工的顺利进行，在制定安装工艺时须提前考虑好密封件的安装顺序。施工中要按图纸要求明确结构特点和技术要求，有些密封件是需要在地面组合时就要焊好的，如前、后水冷壁与侧水冷壁之间的密封填块等，就要在水冷壁地面组合时划好线焊接好，否则水冷壁就位后将难以施焊。

在进行密封装置的安装过程中，不但不能有漏焊的地方，而且还须注意施焊的质量，尤其是不便于施工的地方。多数粉尘的泄漏点都发生在邊边角角，密封时不方便施工的地方，因为施工人员的重视程度不够，施工质量不高，即便是很细小的沙眼，运行时间长了也会越漏越大，而且往往处理起来还很困难。

循环流化床脱硫技术 第7篇

1 循环流化床燃烧特点

循环流化床锅炉独特的流体动力特性和结构使其具有许多独特的优点:1) 具有脱硫功能。由于循环流化床锅炉其独特的结构特性和低温燃烧特性使其在添加合适粒径和活性的脱硫剂, 正确的运行工况下可以达到具有较好的脱硫效率, 炉内脱硫可以达到85%。2) 氮氧化物 (NOx) 排放低。循环流化床锅炉的分段燃烧和低温燃烧使NOx的生成量较少, 另外采取喷射还原剂、控制过量空气系数和煤种等措施使NO x能够达标排放。

2 循环流化床锅炉炉内炉外二级干法脱硫原理

2.1 炉内脱硫原理

循环流化床锅炉作为一种新型的燃烧炉型, 具有其他炉型不具有的优势。循环流化床锅炉由于其其独特的结构特性和低温燃烧使其具有较好的脱硫效率。

目前循环流化床锅炉常用如石灰石、白云石等钙基材料作为脱硫剂, 将上述脱硫剂破碎到合适的颗粒度送入循环流化床内, 在燃烧过程中发生化学反应, 使硫份进入到灰渣之中, 最后排出床层。

脱硫反应无论是在氧化气氛还是还原性气氛中最终的产物都是Ca SO4;

氧化气氛中化学反应式:

还原气氛中化学反应式:

由于循环流化床锅炉具有高效的旋风分离器, 使燃烧能够反复的循环, 可使飞出去的未完全反应的脱硫剂又返回炉膛循环利用, 延长了脱硫剂的停留时间;而且循环流化床较低的燃烧温度确保Ca O不会烧结, 更有利于脱硫效率的提高。脱硫过程中最大的特征就是孔隙堵塞, 所形成的Ca SO4堵塞Ca O孔隙表面, 使得石灰石的实际使用过程中难以完全的转化和利用, 使得炉内脱硫的钙利用率偏低, 钙硫比偏高, 脱硫效率不稳定, 并使锅炉炉后烟气中含有大量的Ca O。

2.2 炉外脱硫原理及特点

循环流化床锅炉炉后烟气具有如下特点:SO2浓度相对较低, 但波动范围大;飞灰浓度高;飞灰中含有大量未反应的、高活性的Ca O;含有SO3、HCl、HF等酸性气体;利用脱硫吸收塔下部的文丘里管加速作用, 使进入的烟气和物料在塔内形成循环流化床床体, 物料在循环流化床里, 气固两相由于气流的作用, 产生激烈的湍动与混合, 具有很好的传质和传热效果。

同时, 借助在文丘里出口扩管段的雾化喷水降温作用, 使得吸收剂表面形成液膜, 可与烟气中SO2完成离子型的脱硫反应。

净化后的含尘烟气从脱硫吸收塔顶部侧向排出, 然后转向进入脱硫后除尘器进行气固分离。该工艺最大特点即是可以利用循环流化床锅炉炉内脱硫后的锅炉飞灰Cao作为脱硫剂, 从而大大降低了脱硫剂成本, 实现循环经济, 烟气中的Cao随烟气进入流化床塔后, 能够迅速消化形成Ca (OH) 2, 在流化床内与烟气中的SO2反应。可实现脱硫效率稳定运行在95%以上:

在吸收塔中, 吸收剂 (Ca (OH) 2) 可脱除烟气中几乎全部的SO3、HCl、HF酸性物质。

3 循环流化床二次脱硫的技术特点

1) 采用循环流化锅炉内炉外两级干法脱硫技术炉后烟气脱硫增效技术实现了循环流化锅炉炉后烟气中SO2、SO3、HCl、HF、等酸性气体、粉尘、重金属等多组分污染物的同时脱除, 对循环流化锅炉的运行工况有很好的适应性, 并充分利用烟气飞灰中未参加反应的Ca O组分, 达到以废治废、大幅度减少脱硫装置运行费用, 符合循环经济理念。

2) 脱硫效率高。采用高效脱硫吸收塔, 烟气中Ca O随烟气进入吸收塔后利用高密度和激烈喘动的颗粒所形成的高传质传热速率, 能迅速消化形成Ca (OH) 2, 在流化床内与烟气中的SO2反应。可实现脱硫效率稳定运行在95%以上。3) 对煤质适应性强, 可保证脱硫系统不受锅炉负荷的变化高效、稳定的运行。4) 适度降低循环流化床锅炉炉内脱硫效率, 保证良好的燃烧效果, 提高锅炉的燃烧效率。5) 不产生废水, 没有二次污染问题。6) 运行成本低、设备简单, 运行维护方便。

4 结语

循环流化床脱硫技术 第8篇

根据国家环保部《燃煤电厂污染防治最佳可行技术指南》中, 表1有关要求:“石灰石/石膏湿法脱硫工艺、回收型氨法、烟气循环流化床法脱硫工艺”是燃煤电厂SO2排放控制的最佳可行性技术, 石灰石/石膏湿法脱硫工艺适用于各种含硫量及机组容量的燃煤机组;烟气循环流化床法脱硫工艺均适用于600MW及以下中低硫煤的燃煤机组;回收型氨法适用于氨源充足、燃用中高硫煤且副产物全部综合利用的300MW及以下中低硫煤的燃煤机组。鉴于以上原则, 本阶段就石灰石/石膏湿法脱硫工和烟气循环流化床技术进行简单介绍。

1.1 石灰石/石膏湿法脱硫工艺

石灰石/膏湿法脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作为脱硫吸收剂, 石灰石经破碎、磨细成粉状, 与水混合搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内, 吸收浆液与烟气接触混合, 烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除, 最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴, 经加热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆的循环利用, 脱硫吸收剂的利用率高。该工艺适用于任何含硫量煤种的烟气脱硫, 脱硫效率可达到95%以上。

按脱硫副产物石膏的处置方式划分, 一般有回收利用和抛弃两种方法, 脱硫石膏处置方式的选择主要取决于市场对脱硫石膏的需求, 脱硫石膏的质量以及是否有足够的堆放场地等因素。

石灰石/石膏湿法脱硫是目前世界上技术最为成熟、应用最多的脱硫工艺。目前, 我国300MW以上机组脱硫主要采用石灰石/石膏湿法工艺, 应用的单机容量已达1000MW。

1.2 烟气循环流化床技术

循环流化床烟气脱硫属于干法脱硫工艺, 利用石灰或消石灰粉作脱硫剂, 烟气经预除尘器, 从吸收塔底部的布气管进入, 加速的烟气与脱硫剂粉反应而除去SO2, 烟气从顶部排出, 进入除尘器, 引风机排入烟囱。除尘器除下的大部分颗粒, 经再循环系统返回吸收塔, 部分进除灰系统。目前, 该技术已经在300MW和600MW等级机组上成功应用。

2 两种脱硫工艺参数对比

石灰石/石膏湿法脱硫工艺与烟气循环流化床技术对比表, 见表1。

3 政策的符合性

根据环境保护部2011年7月29日发布的《火电厂大气污染物排放标准》 (GB13223-2011) , 新建机组二氧化硫、烟尘、氮氧化物的排放浓度均作了严格要求, 烟尘排放浓度30mg/Nm3、二氧化硫100 mg/Nm3、氮氧化物100mg/Nm3。

由此可知, 煤质中含硫量0.5%, 脱硫效率90%, 是选用湿法脱硫工艺或烟气循环流化床干法脱硫工艺的关键性指标。

4 结论

当煤质中含硫量小于0.5%, 且脱硫效率要求不大于90%时, 可选择烟气循环流化床干法脱硫工艺, 在此条件下初投资较低, 且运行灵活。当煤质中含硫量大于0.5%, 且脱硫效率要求大于90%时, 为了长期稳定满足环保要求, 推荐采用成熟可靠的湿法脱硫工艺, 虽然初投资较高, 但脱硫效率可稳定在95%以上。

摘要：本文介绍了湿法脱硫环保系统与循环流化床干法脱硫在工程应用中的外界条件, 内容包括两种工艺的简介、两种脱硫工艺参数对比、政策的符合性和相关结论。

循环流化床锅炉脱硫问题的研究 第9篇

1 脱硫方法的分类

1.1 煤燃烧前进行脱硫处理

在煤矿区或某一供煤站设设置洗煤厂, 将煤中含硫物质预先洗掉, 供给用户的是优质低硫洁净煤。

1.2 煤燃烧过程中进行脱硫处理

在煤中掺烧固硫剂 (Ca CO3) 固硫, 固硫物质随炉渣排出, 以达到减少SO2的排放量的目的。

1.3 煤燃烧后进行脱硫处理

对尾部烟气进行脱硫处理, 净化烟气, 降低烟气中SO2排放量。燃煤工业锅炉烟气脱硫又可以分为干法、半干法、湿法。干式脱硫采用向尾部烟气喷钙方法来脱硫, 湿法脱硫采用钙基脱硫剂为脱硫原料, 即以石灰、石灰石和消石灰作为脱硫剂的湿法脱硫。

经典的脱硫工艺有:石灰石/石灰法、旋转喷雾干燥法、炉内喷钙尾部增湿活化法、循环流化床烟气脱硫技术、石灰石一石膏湿法烟气脱硫、海水FGD法、电法脱硫等。

2 循环流化床锅炉炉内脱硫技术的原理

循环流化床锅炉床内加钙 (石灰石) 脱硫是近几年来迅速发展并被广泛应用的一种经济脱琉方式。工艺主要特点:

(1) 系统简单、设备相对较少, 运行可靠, 操作方便;

(2) 工程造价低, 比湿法造价少3/5;

(3) 所有原料各地一般都有, 且来源丰富, 价格低廉;

(4) 最终固态产物无需处理, 无脱硫废水排放;

CFB锅炉燃烧过程中脱硫用的脱硫剂一般是石灰石 (Ca CO3) , 该物质在锅炉内燃烧分解, 所进行的化学反应为:

Ca SO4逐渐把空隙堵塞, 并不断覆盖在新鲜Ca O表面, 直到新鲜表面被全部覆盖, 反应停止, Ca SO4进入锅炉燃烧后的灰渣中。式 (1) 是吸热反应, 反应速度较慢;式 (2) 为放热反应, 速度快。脱硫反应的速度主要取决于反应式 (1) 中Ca O的生成速度。

3 循环流化床锅炉炉内脱硫的影响因素

3.1 Ca/S比的影响

现用床内脱硫实际所需的Ca的摩尔数与理论上需要的Ca的摩尔数之比为Ca/S来表示该石灰石在流化床炉膛内的脱硫性能。Ca/S比是影响脱硫效率和SO2排放的首要因素。当Ca/S比增加时, 脱硫效率提高。但对不同炉型要达到一定的脱硫效率, 其Ca/S比是不同的。例如脱硫效率欲达90%时, 对Ca/S比控制在1.5~2.0为宜。

3.2 床温的影响

床温对脱硫效率有较大影响, 影响脱硫效率的主要参数。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。温度越高, 脱硫效率越低, 相反, 降低反应温度将有利于二氧化硫的脱除。脱硫反应有其最佳的化学反应温度为800~850℃。

3.3 石灰石性能的影响

石灰石中Ca CO3的含量越高, 脱硫能力越强;Ca CO3燃烧生成的Ca O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。

3.4 石灰石颗粒度的影响

石灰石的颗粒直径对床内脱硫反应工况具有重大的影响。粒子如果太细, 从床内飞出后不能被气固分离器捕捉送回, 使石灰石不能被充分利用;粒子太粗, 其发生反应后, 在石灰石颗粒表面形成Ca SO4, 致密的Ca SO4层阻止了SO2与颗粒中心区域Ca O的进一步反应。综上所述, 石灰石颗粒粒径选在0.2~1.5mm为宜。

3.5 燃料煤含硫量的影响

CFB锅炉燃用不同含硫量煤时, 为达到一定的脱硫效率, 需控制加入的石灰石数量。例如对高硫煤, 其烟气中S02的浓度就高, 石灰石与SO2的反应速度较快;若为低硫煤, 反应速度较慢, 消耗石灰石数量也多, 才能保证该炉的脱硫效率。

4 结论

循环流化床锅炉床内脱硫技术工艺简单, 运行可靠, 是一种经济有效的脱硫方法。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比、床温、石灰石性能、石灰石颗粒度、燃料煤含硫量等控制良好时, 在最佳运行工况下, 脱硫效率可达90%以上。

摘要：本文对循环流化床 (CFB) 锅炉的脱硫问题进行了研究。通过对不同的脱硫工艺进行比较, 详细介绍了循环流化床锅炉炉内加石灰石脱硫的技术原理及影响因素, 同时结合实际工作经验提出了相关的建议。

关键词：循环流化床锅炉,脱硫,石灰石

参考文献

循环流化床脱硫技术 第10篇

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。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。

2 电厂各种石灰石粉存储及输送系统的特点及存在问题

2.1 两级料仓石灰石输送系统

1) 两级料仓石灰石输送系统为早期循环流化床锅炉采用的经实践证明大多不太成熟的常规方案, 国内电厂安装的较多。

2) 防止炉前石灰石粉输送系统堵塞采用技术措施。

3) 上述石灰石输送系统属于间断输送。

以下几种问题是在电厂实际运行中存在的:

a.保证不了向炉膛输粉的给料量的连续性和均匀性。如环境因素的变化是会影响到石灰石粉的粒度和湿度等特性的, 当石灰石自中间仓进入螺旋给料机时, 其量是随性的, 不是连续和均匀的。b.石灰石粉的颗粒细腻且容易受潮, 容易结块从而造成石灰石料仓的堵塞, 最后影响石灰石粉的下料的流畅性。 c.旋转给料阀易磨损; d.间断输送, 易在管道中产生细粉的沉积; e.使用炉前中间仓当做两相流中继输送间的连接和缓冲, 系统处理量过大, 而且系统较为复杂, 所需设备管道较多, 故障点也多; f.整个系统消耗功率大; g.需设炉前中间仓 (在电厂煤仓间15~30m标高之间) , 土建投资大; h.初期投资大、运行成本高。现新建电厂设计或投产电厂的改造不宜再选用此两级料仓石灰石输送系统。

2.2 单级料仓连续石灰石输送系统

外购满足要求的石灰石粉 (粒径小于1.5mm) , 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, 石灰石粉由高压空气通过管道直接输送至炉膛进行SO2吸收反应。采用连续运行方式, 每套输送系统正常出力不小于一台锅炉燃用设计煤种BMCR时炉内脱硫所需石灰石粉量的150% 。

3 对单级料仓连续石灰石输送系统的优化设计与改进

单级料仓连续输送石灰石系统虽较两级料仓石灰石输送系统有所简化, 投资较省, 但气源和发送方式的选择性较大, 还需在提高系统可靠性进一步优化设计。

可以根据用户循环流化床锅炉的具体情况和系统设计特点, 如个各个风 (一次、二次、高压流化、播煤等风) 的压力流量、各风与炉膛接口的标高、数量等进行优化设计, 定出最佳方案。

3.1 设计改进特点

1) 料仓:在料仓内壁上增加设计高压热风气化板。2) 螺旋计量给料装置 (自控旋转给料阀) :增加防漏风措施。3) 喷射式供料器:在管道正压运行时能维持吸料口微负压。 4) 高压风装置:根据现场的实际情况选高压罗茨风机 (或空压机) 。设计风加热装置以确保整个系统能用热风吹扫。

3.2 输送动力气源的优化选择方案

输送动力气源可以选择:压缩空气、单独罗茨风机60~80KPa高压风、利用CFB锅炉高压流化风、利用CFB锅炉热一次风。在输送动力气源的选择上首先要尽量利用电厂现有的资源, 看看电厂CFB锅炉的哪些风富裕量比较大, 然后合理选择。利用CFB锅炉高压流化风和热一次风是最经济的方案。

3.3 发送料装置标高的优化选择方案

单级料仓脱硫固化剂'> 脱硫固化剂输送系统按喷射给料机的标高不同分为0 米层发送单级料仓脱硫固化剂输送系统和15 米层发送单级料仓脱硫固化剂输送系统。在15 米层设置发送脱硫固化剂装置使粉仓的高度提升, 需同时采用无中间仓的发送系统才能降低这个高度, 然后便于利用CFB锅炉高压流化风或热一次风作为输送动力气源, 总体上避免系统复杂化, 降低工程造价。

3.4 发送料装置的优化选择方案

仓泵、三通式混合器、料封泵、喷射器和强力喷射泵等发送料装置是目前我们常见到的, 且种类日益多样化。

不外呼通过气体的高速射流造成低气压腔体抽吸自由下落的脱硫固化剂粉末, 形成气固两相流。气灰比:~1:3.5。

3.5 中间收料给料小仓的优化选择方案

我们根据是否有中间仓, 将发送料系统分为三种:具有一个中间仓, 具有两个中间仓及没有中间仓这三种发送米系统。在选择发送系统时, 需要结合送料装置的选型、仓料干燥方式及输送动力气源的优化等因素, 才能确定出一种更可靠、更经济实用的方案。

3.6 石灰石粉与锅炉接口的优化选择方案

脱硫效果根据脱硫固化剂与锅炉的接口即脱硫固化剂气固两相流喷入CFB锅炉的位置会有所不同。我国较为常见的CFB锅炉脱硫固化剂与锅炉的接口方式如下:

1) 在炉墙下部上专门开孔;2) 在上下二次风管弯头处接口喷向二次风口;3) 在落煤管处充当播煤风随煤喷入炉膛;4) 在回料斜腿上部开孔喷入循环灰内部;

不同制造厂的不同容量的CFB锅炉上述各个接口的标高都不仅相同, 到底哪个接口方式才能最有效地提高脱硫效果, 不能一概而论。

3.7 石灰石粉仓内防潮的优化选择方案

简单的密闭方式, 是目前防止脱硫固化剂粉仓内受潮的主要方法, 此方法容易造成粉仓内背压波动, 严重时为负的状况, 最终会导致脱硫固化剂无法进行可靠输送。另外, 此方法还会导致中间仓也就是收料给料仓的出现, 的出现, 使系统和控制更加复杂, 加大了操作量和维护量。所以, 粉仓的设计按用热风维持正压运行, 才是优化选择的最佳解决办法。

3.8 脱硫固化剂的优化选择方案

循环流化床脱硫技术 第11篇

关键词：循环流化床  水冷壁  锅炉  防磨损技术

1 循环流水化床锅炉水冷壁防磨损技术简介

流化床锅炉由其炉型特点决定受热面水冷壁管运行中需要受到高流速、大粒度、大流量的高温床料的强烈冲刷磨损，设备管壁减薄快速，使用寿命缩短，而水冷壁管一旦出现严重减薄，极易在运行中发生爆管泄漏事故，从而造成锅炉事故停运。为确保锅炉设备的安全稳定运行，以达到电厂长周期运行的目的，企业在参考其他各地电厂防护情况的基础上，结合企业长期以来的设备运行检修经验，制定出了科学可行的锅炉水冷壁防磨损技术方案。（耐材横梁+金属喷涂）水冷壁管综合防护技改方案是一种新型的锅炉水冷壁防磨损技术方案，其使用效果较好，极大地降低了水冷壁的磨损程度，提高了其使用寿命，保障了锅炉的稳定运行，目前该技术属于成熟应用阶段。

2 造成循环流水化锅炉水冷壁磨损的原因及解决方案

2.1 循环流水化锅炉水冷壁磨损原因

一般地，磨损最严重的区域主要集中在以下几个部位：①炉墙浇注料上缘水冷壁根部部位。由于位于炉膛物料密相边缘区，不但受到严重的高速高浓度床料的强烈冲刷、磨损，而且存在严重的涡流效应、切割效应。其原因是由于炉墙浇注料上缘的顶部提供了一个平台，当物料以较高的速度下降到该平台时产生反弹，其中水冷壁管侧反弹部分，对水冷壁管就产生了严重的切割效应。（如图1）②炉膛下部水冷壁与中部水冷壁结合焊缝部位。此处同样位于炉膛物料密相边缘区，由于在锅炉安装施工中焊口对接不平滑，及焊缝相对于平滑的水冷壁会形成台阶效应，在紧贴着水冷壁向下高速流动的物料长期冲刷下，焊口上缘会出现严重的冲刷磨损。（如图2）③炉膛出口水冷壁后墙部位。此处由于颗粒运行时受到烟气拐向离心惯性作用而引起磨损冲刷，在烟气出口两侧水冷壁局部磨损表现尤为明显。

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图1 炉墙根部水冷壁磨损图    图2 水冷壁对接焊缝磨损图

在上述多种因素作用下，导致受热面管逐渐被磨蚀减薄，当局部承受不了管内水汽压力时即造成锅炉爆管而造成停炉。

2.2 防磨损技术方案

2.2.1 耐材横梁。查阅目前国内对流化床锅炉研究理论表明：物料对管壁的磨损速率与物料速度成三次方关系，与颗粒直径成平方关系，与物料浓度成正比关系。

E=k·U3·d2·μ

式中：E——磨损速率，μm/100h;k——灰特性系数;U——物料速度，m/s;d——物料颗粒直径，m;μ——物料浓度，g/（m2·s）。

经过充分的综合分析后认为：首先，贴壁灰流的冲刷是造成磨损的根本原因，而根据磨损速率公式可以看出贴壁灰流的流速影响最大，因此只要降低了贴壁灰流的流速，磨损速率就会极大幅度的降低。为此防磨损技术改造中引入了耐材横梁技术（如图3），贴壁灰流在下降过程中遇到了阻挡的耐材防磨横梁，有效地降低了流速。

■

防磨梁由耐火耐磨浇注料制成，防磨梁凸出管外沿约100mm，竖直宽度约100mm，总共设置2道防磨梁。水冷壁下层对接焊缝处做1道耐材防磨梁，直接将焊缝进行覆盖，对最易磨损的部位形成最直接的保护。第2道防磨梁距下部浇注料约2000mm处，目的是对炉膛密相边缘区高速的贴壁灰流进行减速和促使部分物料改变流动方向。耐材防磨梁上部做成水平状，以利于自然储灰，当大流量的紧贴水冷壁管的“贴壁灰流”碰到耐材防磨梁的储灰时，被软阻挡，促使贴壁灰流减速。

2.2.2 金属喷涂。根据流化床锅炉运行机理，锅炉内部的高温物料对受热面管壁的冲刷、磨损是不可避免的，但可以从材料工程技术应用上综合考虑，采用一些新的技术对受热面的物理性能指标进行改善，从而去降低磨损的程度和减缓磨损的速率。

采用超音速电弧喷涂配套使用HDS88A金属陶瓷丝材，实施喷涂在锅炉受热面水冷壁管壁上，可以获得高质量、高硬度的耐磨涂层，从而大大降低磨损的程度和减缓了磨损的速率。

涂层技术指标：厚度（0.7-0.9mm），硬度（≥HRC65），孔隙率（≤0.9%），结合强度（≥50MPa）。

2.2.3 综合实施方案。首先对炉墙根部往上4米左右区域内、炉膛四角、烟气出口两侧区域等水冷壁管易磨损部位，采用超音速电弧喷涂工艺，喷一层厚度为0.6-

0.8mm的高温耐磨防腐的HDS88A金属合金涂层。然后进行施工防磨横梁，第1道防磨横梁位置在离炉墙根部往上0.6m处，用于覆盖和保护下部水冷壁焊接焊缝，第2道防磨横梁根据具体磨损严重程度再向上0.6-1.5m处施工，根据实际使用效果，在密相区水冷壁制作二道横梁即可满足防护要求，而梁宽仅100mm，只打二道梁基本不会影响受热面的整体传热效果，却能很好地保护局部磨损特别严重部位，综合使用寿命可达一年以上。

3 祁东煤矿矸石电厂循环流化床锅炉水冷壁防磨损技术研究与应用

3.1 （耐材横梁+金属喷涂）水冷壁管综合防护技改方案的提出。皖北煤电集团祁东煤泥矸石电厂锅炉选型为75T/H循环流化床锅炉，2005年电厂投产运行至今，设备总体生产工况良好，各项优点突出，但是通过长期生产中对设备的监督、检查与管理，也发现出一些危害较大的设备缺陷，其中以水冷壁管磨损问题较为严重。为此，祁东煤泥矸石电厂积极借鉴其他电厂的防护情况，总结优化出（耐材横梁+金属喷涂）水冷壁管综合防护技改方案。

3.2 改造前后经济分析

①水冷壁爆管造成停炉1次，计算油电水、人工费用

2010年本厂因1#锅炉水冷壁管爆管造成停炉，造成影响发电时间6天，损失上网发电量为：

12500（千瓦）×24（小时）×6（天）×1（台锅炉） ×（1-13%扣除厂用电）=156.6万千瓦时，按本厂上网电价0.418元/千瓦时折算为65.5万元。

再次启动锅炉所耗用燃油、人工费用为：

3（吨）×1（万元/吨）×1（台锅炉） =3万元，我厂每次启动锅炉需耗费轻质燃用3吨，轻质燃用物资采购价1万元/吨，折算耗用共为3 万元。（人工费用忽略不计）

②更换两台锅炉水冷壁管，停炉17天计算损失费用。2010年因省级质检部门强制要求停炉更换锅炉水冷壁管，单台机组影响发电时间17天，两台机组共损失上网发电量为：12500（千瓦）×24（小时）×17（天）×2（台锅炉） ×（1-13%扣除厂用电）=887.4万千瓦时，按本厂上网电价0.418元/千瓦时折算为371万元。

③全年产生的经济效益为371+65.5+3=439.5万元。

3.3 发现、发明及创新点

采用受热面综合治理技术（耐材横梁+金属喷涂），可以有效降低水冷壁“贴壁灰流”对炉膛密相区水冷壁的磨损程度，耐材防磨梁的使用改善了炉内“贴壁灰流”磨损的相关环境，在不影响整体受热面出力的前提下，彻底杜绝了焊缝区域处的严重磨损，而结合金属喷涂技术进行综合使用，防磨损效果更为明显，有效的解决了长期困扰安全生产的流化床锅炉受热面易磨损问题。

参考文献：

[1]董利锋.循环流化床锅炉水冷壁磨损原因探究及改造措施[J].化肥工业，2014（02）.

[2]位金栓，赵艳峰.循环流化床锅炉水冷壁磨损原因及应对措施[J].硅谷，2012（19）.

[3]吴永波.循环流化床锅炉水冷壁管磨损形式及防护措施[J].能源与环境，2012（03）.

循环流化床脱硫技术 第12篇

1 循环流化床锅炉脱硫方式优点

循环流化床锅炉可实现炉内高效廉价脱硫, 与煤粉炉脱硫方式比较而言, 其不需要单独的脱硫装置, 因此节省了大量的人力、物力和财力。而且循环流化床锅炉的脱硫反应是沿整个燃烧室高度进行的, 没有充分反应的石灰石颗粒经旋风分离器分离下来后, 又可循环使用, 从而达到了运行成本低、脱硫效率高的目的。

2 二氧化硫产生的过程

由于在发电厂的燃煤中通常都含有硫化合物, 其经过受热会析出硫分, 然后在燃烧过程中与氧气反应, 当炉内氧气比较充足时, 就会生成二氧化硫;当氧气更为充足时, 生成三氧化硫。二氧化硫的产生会受到一些因素影响, 包括床温、过量空气系数、停留时间等。反应方程式如下:

3 影响循环流化床锅炉干法脱硫效果的因素

循环硫化床锅炉燃烧引人注目的优点是燃烧过程中能够脱硫, 文献[1]中指出, 对于含硫量较低的燃料, 增加石灰石的投入量对燃烧产物各成分含量的影响不大;但对于含硫量高的燃料, 增加石灰石的投入量对燃烧产物的影响不可忽略。文献[2]也指出石灰石投入量的多少对锅炉的燃烧产物、锅炉效率和污染物的排放都有一定的影响。所以在运行过程中, 投入的石灰石量未必越多越好。一般循环流化床锅炉处在850-9500C的工作温度下, 在此温度下石灰石可充分发生煅烧反应, 使碳酸钙分解为多孔隙结构的氧化钙, 使煤燃烧产生的二氧化硫进入氧化钙内部进行盐化反应, 生成硫酸钙, 以固体形式随灰渣排出, 从而达到干法脱硫的目的。此反应过程不仅需要一定的温度, 而且需要满足一定的平衡分压。反应方程式如下:

式 (2) 是吸热反应, 其反应速度较为换位缓慢;式 (3) 是放热反应, 其反应速度较为迅速。从反应式可以看出, 脱硫反应速度取决于氧化钙的生成速度。

影响循环流化床锅炉干法脱硫效果的因素有很多, 例如床温、压力、钙硫摩尔比、脱硫剂质量及煤种特性等。这些因素以不同方式对循环流化床锅炉干法脱硫效果产生着不同程度的影响。

3.1 钙硫摩尔比对脱硫效果的影响

钙硫摩尔比是影响循环流化床锅炉脱硫效率的重要因素, 钙硫摩尔比是用来表示达到一定脱硫效率时所需要钙基吸收剂的过量程度, 也说明在用钙基吸收剂脱硫时, 钙的有效利用率。从钙硫摩尔比中可以看出炉内脱硫剂石灰石的含量对脱硫效率有着直接的影响, 通过实践表明, 随着炉内添加石灰石量的增加, 脱硫效率逐渐提高。当钙硫摩尔比小于2.5时, 脱硫效率随钙硫摩尔比增加提高很快, 继续增加钙硫摩尔比时, 脱硫效率增加速度会明显减慢[3]。

3.2 床温对脱硫效果的影响

脱硫反应速度随床温的升高并在8000C-8500C时达到最佳值, 继而开始下跌。这是因为煅烧反应的最低床温为7500C, 因而当低于7500C时, 脱硫反应不会进行;当床温较低时, 脱硫效率受到很大的影响, 所以当床温低于8000C时, 脱硫剂孔隙数少, 反应速度低;当床温高于9500C时, 氧化钙内部的孔隙结构会发生部分烧结而减少, 从而降低氧化钙和二氧化硫的反应速度, 导致脱硫效率降低;当床温高于10000C时, 硫酸盐也将开始分解。因此应该适当地提升床温, 确保最大效率地进行脱硫。

3.3 脱硫剂对脱硫效果的影响

脱硫剂对循环流化床锅炉脱硫效率的影响主要表现在石灰石粒度和反应活性上。脱硫剂反应活性是指其与二氧化硫进行表面化学反应的难易程度, 反应了捕捉SO2气体的能力。一般而言, 随石灰石粒度的减小, 脱硫率提高, 脱硫效果较为良好。这是因为石灰石粒度小, 说明石灰石粒子的反应比表面积大, 从而增加了其与二氧化硫的接触机会。但石灰石粒度并非越小越好, 因为其粒度太小, 就会有很多石灰石粒子随着烟气逃逸, 从而增加尾部烟道的飞灰量, 加大除尘器的负担。

3.4 压力对脱硫效果的影响

增大运行压力, 当采用石灰石作脱硫剂时, 脱硫率将降低, 然而最佳脱硫温度降增大。石灰石在常压下脱硫效果好。

4 结论

综上所述, 可以通过控制循环流化床锅炉床温、石灰石投入量、压力及石灰石的粒度和品质等方面, 有效地减少发电厂二氧化硫的排放量, 这对进一步解决我国环境污染和能源损耗具有重要的现实意义。

参考文献

[1]GB13223-2011.火电厂大气污染排放标准[S].

[2]王晓龙, 李寒冰.增加石灰石的量对CFB锅炉性能的影响[J].应用能源技术, 2015 (1) :15-18.