ＣＦＢ鍋爐綜合脫硫工藝可行性分析

摘要:循環(huán)流化床鍋爐(簡稱CFB鍋爐)爐內燃燒脫硫，要求鍋爐燃燒溫度830℃～875℃，鍋爐在此溫度范圍內運行，飛灰含碳量大，影響燃燒效率。為兼顧燃燒效率，提出提高CFB鍋爐的燃燒溫度，因溫度提高降低的爐內脫硫效率，由鍋爐尾部煙氣脫硫補充，形成一種爐內燃燒脫硫與煙氣脫硫結合、優(yōu)勢互補的CFB鍋爐綜合脫硫工藝。

關鍵詞:CFB鍋爐;綜合;工藝;分析

中圖分類號:X21文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2009)18-0161-01

一、CFB鍋爐是20世紀80年代發(fā)展起來的新一代燃煤流化床鍋爐，具有高效和低污染的特點

(1)床內具有很大的熱容量，床內混合好，燃料適應性強，包括劣質燃料的良好適應性;CFB鍋爐的運行溫度為830℃～875℃，適應燃料燃燒過程脫硫，可降低SO2的排放;(2)循環(huán)流化床采用低溫分段送風燃燒，使燃燒在低的過量空氣系數(shù)下運行，由爐底到爐頂?shù)娜紵龤夥諒倪€原性氣氛過度到氧化性氣氛，有效降低了NOx的生成與排放;(3)CFB鍋爐內高的循環(huán)物料，強化傳熱鍋爐負荷適應范圍廣，能在40%負荷下保持額定蒸汽參數(shù);(4)影響脫硫效果的顯著因素有:流化床溫度、脫硫劑的數(shù)量。

1)流化床溫度對脫硫效果的影響，主要體現(xiàn)在反應的溫度特性上。當溫度低于750℃時，石灰石不再進行煅燒分解反應，脫硫反應幾乎不再進行。而當溫度高于1000℃時，硫酸鹽將開始分解，不能達到固硫的效果。所以，根據(jù)反應的溫度特性及實際運行實踐，床溫以825℃～875℃為宜。當床溫超出該范圍時，脫硫效果將大幅降低。2)脫硫劑的數(shù)量用鈣硫摩爾比表示:隨著Ca/S比的增加，脫硫效果增加。對于CFB鍋爐，Ca/S = 2.0時，一般可達到90%的脫硫效率。3)CFB鍋爐達到90%脫硫效率適宜的條件為:鈣硫比:不小于2;床層溫度:830℃～875℃;石灰石粒徑:0～2.0mm。

二、CFB鍋爐綜合脫硫工藝的特點及可行性分析

1.CFB鍋爐綜合脫硫工藝具有以下特點。爐內脫硫與爐后煙氣脫硫結合，充分利用爐內脫硫與煙氣脫硫的優(yōu)勢;爐前加石灰石作為脫硫劑，爐內燃燒脫硫后，利用飛灰中的未反應氧化鈣，進行爐后煙氣脫硫，充分利用脫硫劑，降低鈣硫比(小于1.2)，減少脫硫劑費用(降低40%以上);CFB鍋爐爐內加石灰石，粒徑較粗，石灰石制備耗電省，經(jīng)濟。綜合脫硫工藝中，所選用的煙氣脫硫裝置投資小，脫硫成本低，符合國情。技術指標:脫硫效率:90%;鈣硫比:~1.5。

2.可行性分析。當鈣硫比大于2時，除塵灰中含有大量的氧化鈣，并隨除塵灰一起排放，造成脫硫劑的浪費;過多的使用脫硫劑，會增加二氧化碳的排放，增加大氣額外的污染。

為降低SO2的排放，CFB鍋爐運行的溫度為830℃～875℃以適應燃料燃燒過程脫硫。燃燒溫度較低，鍋爐燃燒效率受影響，飛灰含碳量增加，若將燃燒溫度提高到950℃，鍋爐飛灰含碳量降低、燃燒效率提高。

三、CFB鍋爐綜合脫硫工藝的實施方案

1.燃燒脫硫+ 尾部增濕活化(半干法)是指CFB鍋爐爐內加入石灰石進行燃燒脫硫，然后利用爐內未完全反應的脫硫劑(石灰)，在鍋爐尾部煙道噴入水或水蒸汽，適當降低煙氣溫度(高于煙氣絕熱飽和溫度)，尾部進一步進行煙氣脫硫。該工藝雷同爐內噴鈣尾部增濕活化法(LIFAC法)，但CFB鍋爐燃燒脫硫+尾部增濕活化脫硫，爐內加入的石灰石粒徑粗，制粉耗電少，因而比LIFAC經(jīng)濟。

2.燃燒脫硫+煙氣流化床脫硫除塵一體凈化(濕法)是指先在循環(huán)流化床爐內加入石灰石進行燃燒脫硫，然后再利用爐內未完全反應的石灰，進行煙氣脫硫除塵一體凈化。煙氣流化床脫硫除塵一體凈化技術是山東工業(yè)大學熱能與環(huán)保工程研究中心開發(fā)的煙氣脫硫技術。

3.煙氣流化床脫硫除塵一體凈化技術的工藝特點。采用流化床技術、氣膜傳質系數(shù)大流化床煙氣凈化設備的關鍵部件是布風板，煙氣經(jīng)布風板后，煙氣被細分為細小氣柱，氣柱沖擊洗滌液，又被破碎成細小的氣泡，氣泡與液滴相互作用，反復合并，破碎，促使氣液接觸面積大，氣膜薄，湍流度大，從而減小氣膜傳質阻力，使煙氣中的SO2氣體，更容易擴散到洗滌液中，這是高脫硫率的關鍵所在。

四、結論

該綜合脫硫工藝，其尾部脫硫為濕法，特點是脫硫除塵一體化，投資低，除塵效率高。