第一篇：電廠循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫效率影響因素分析
電廠循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫效率影響因素分析(2)北極星電力網(wǎng)技術(shù)頻道 作者:王三平馬紅友 姜凌 2012-8-15 14:25:24(閱459次)所屬頻道: 火力發(fā)電 關(guān)鍵詞: 循環(huán)流化床鍋爐 脫硫效率 脫硫
【摘要】循環(huán)流化床(CFB)鍋爐是近年來(lái)發(fā)展較快又得到廣泛應(yīng)用的清潔燃燒技術(shù)，具有高脫硫率和低氮氧化物排放的特點(diǎn)。CFB 鍋爐采用爐內(nèi)加鈣脫硫工藝，但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中遇到了諸多問(wèn)題。本文根據(jù)近幾年從事火電廠環(huán)評(píng)工作經(jīng)驗(yàn)和通過(guò)收集國(guó)內(nèi)一些CFB 鍋爐SO2排放資料，對(duì)CFB 鍋爐的脫硫技術(shù)原理、影響爐內(nèi)脫硫的主要因素進(jìn)行了分析，并通過(guò)爐內(nèi)改造工程實(shí)例說(shuō)明了爐內(nèi)脫硫的高效可達(dá)性。
0 前言
循環(huán)流化床鍋爐是近年來(lái)發(fā)展較快又得到廣泛應(yīng)用的清潔燃燒技術(shù)，具有高脫硫率和低氮氧化物排放的特點(diǎn)[1][2]。目前國(guó)內(nèi)CFB 鍋爐均是通過(guò)向爐內(nèi)直接添加石灰石粉來(lái)控制SO2排放的。其脫硫原理是通過(guò)把固硫劑(石灰石)和煤按一定比例由鍋爐爐膛側(cè)墻直接送入燃燒室，在燃燒過(guò)程中脫除SO2，實(shí)現(xiàn)低SO2排放[5]。為了解國(guó)內(nèi)CFB 鍋爐污染物SO2的脫除效率，本文收集了國(guó)內(nèi)一些CFB 鍋爐污染物SO2排放濃度和脫硫效率的監(jiān)測(cè)資料，見(jiàn)表1。
從表1 中可以看出，根據(jù)電廠建設(shè)時(shí)段污染物排放要求，部分電廠實(shí)測(cè)SO2滿足了機(jī)組排放時(shí)段的排放限值要求，部分電廠超標(biāo);就脫硫效率而言，300MW 大機(jī)組由于引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，整體裝備較為規(guī)范，SO2實(shí)測(cè)脫硫效率可達(dá)到或超出設(shè)計(jì)值要求，而小機(jī)組的電廠由于裝備差，配套設(shè)施不完善，鍋爐實(shí)測(cè)脫硫效率則遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)脫硫效率要求，導(dǎo)致SO2排放量超出總量控制要求。CFB 鍋爐的脫硫機(jī)理
CFB 鍋爐爐內(nèi)脫硫方式是在流化床床層內(nèi)加入石灰石(CaCO3)或白云石(CaCO3·MgCO3)，投入爐內(nèi)的石灰石在800~850℃左右條件下煅燒發(fā)生分解反應(yīng)生成CaO 和CO2，然后氧化鈣、SO2和氧氣經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)最終生成硫酸鈣，達(dá)到脫硫目的[6]。影響CFB 鍋爐爐內(nèi)脫硫效率的主要因素
CFB 鍋爐爐內(nèi)脫硫效率的高低，受到諸多因素的影響。主要因素有脫硫劑特性及粒度、床層溫度和鈣硫比，此外還有物料流化速度、循環(huán)倍率以及煤種、石灰石輸送系統(tǒng)等。這些因素的綜合影響決定了脫硫效果的大小，最終影響CFB 鍋爐的脫硫效率[7][9][11][10]。下面就一些主要影響因素進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。2.1 脫硫劑的特性
脫硫劑石灰石的特性主要包括：石灰石的反應(yīng)活性、化學(xué)組成、煅燒產(chǎn)物CaO 的比表面積、孔隙率、孔徑分布和孔隙結(jié)構(gòu)等。在特性當(dāng)中石灰石反應(yīng)活性的高低對(duì)脫硫影響較大。
脫硫劑的反應(yīng)活性是指吸收劑與二氧化硫進(jìn)行表面化學(xué)反應(yīng)的難易程度。脫硫吸收劑石灰石的脫硫性能與石灰石反應(yīng)活性關(guān)系很大，而石灰石反應(yīng)活性受石灰石的成分和內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)等影響，例如晶體型與非晶體型結(jié)構(gòu)、不同雜質(zhì)含量與構(gòu)成等，不同地區(qū)甚至同一地區(qū)不同石灰石礦的脫硫反應(yīng)活性有很大差別。因此，在選擇脫硫劑，應(yīng)對(duì)其化學(xué)反應(yīng)性能進(jìn)行分析，盡可能選取高反應(yīng)活性的石灰石，以降低Ca/S 摩爾比。目前最可靠和有效的方法是通過(guò)在大型熱態(tài)試驗(yàn)臺(tái)上試燒來(lái)實(shí)現(xiàn)，西安熱工院已開(kāi)展了此方面的研究。
2.2 石灰石粒度
石灰石的粒徑分布對(duì)爐內(nèi)脫硫效率有著重要影響。如果粒徑過(guò)小，投入鍋爐的石灰石粉未經(jīng)分離器捕集、一次通過(guò)鍋爐直接進(jìn)入尾部煙道形成飛灰的份額較多，而這部分細(xì)石灰石粉由于與煙氣接觸的時(shí)間過(guò)短，利用率偏低;如果投入鍋爐的粒度過(guò)大，大部分石灰石不能參與循環(huán)，與高SO2濃度煙氣接觸時(shí)間與接觸比表面積均較小，而且由于CaO 與SO2和O2反應(yīng)生成的CaSO4體積大于CaCO3，會(huì)堵塞煙氣中SO2進(jìn)入石灰石內(nèi)部的通道，導(dǎo)致大部分石灰石未充分參與脫硫便從排渣口排出，使石灰石的利用率降低。因此，石灰石的最佳粒度分布為：大部分石灰石顆粒能夠參與爐內(nèi)循環(huán)，并經(jīng)多次循環(huán)利用后隨煙氣或底渣排出爐膛。圖1 給出了石灰石粒徑與脫硫效率關(guān)系圖。從圖可以看出，循環(huán)流化床鍋爐脫硫劑石灰石粒徑最佳粒徑為0.15~0.5mm。
2.3 CFB 鍋爐運(yùn)行床溫
鍋爐運(yùn)行床溫對(duì)脫硫效率影響較大，這是由于床溫的變化直接影響脫硫反應(yīng)速度、固體產(chǎn)物的分布和孔隙堵塞特性，所以床溫會(huì)影響脫硫反應(yīng)的進(jìn)行和脫硫劑的利用率。而CFB 鍋爐床溫的選擇和運(yùn)行控制又和鍋爐設(shè)計(jì)尤其是受熱面布置、運(yùn)行負(fù)荷、灰渣燃盡、NOx 污染物排放等因素密切相關(guān)。
研究表明，脫硫反應(yīng)的反應(yīng)速度一開(kāi)始隨溫度升高而升高，在820~850℃時(shí)達(dá)到最佳值。之后隨溫度升高到870~1000℃，反應(yīng)速度開(kāi)始下降，CaO 內(nèi)部分布均勻的小晶粒會(huì)逐漸融合成大晶粒，隨著溫度升高，晶粒越大，CaO的比表面積減小和表面結(jié)殼失去吸收SO2的活性，都使脫硫效率降低。在更高的床溫下超過(guò)1000℃，CaSO4還會(huì)逆相分解放出SO2，進(jìn)一步降低硫酸鹽化的化學(xué)反應(yīng)速度，降低脫硫效率。圖2 是某電廠設(shè)計(jì)煤脫硫試驗(yàn)SO2排放與床溫變化的關(guān)系曲線。
綜合考慮灰渣的燃盡、SO2脫除以及NOx 排放控制等因素，循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)床溫一般選擇為850~900℃。
2.4 鈣硫摩爾比的影響
在流化床中，床溫和其它工藝條件不變的情況下，隨著鈣硫摩爾比的增加，脫硫率明顯提高，鈣硫比從2.0 增加到4.0，脫硫率提高幅度很大。但隨著脫硫劑的增加，脫硫率提高很少，不僅浪費(fèi)了脫硫劑，影響鍋爐燃燒效率，而且增加了灰渣的處理量。因而在保證一定脫硫率的前提下，盡可能降低鈣硫比，一般經(jīng)濟(jì)Ca / S 比在1.5～2.5 之間。
2.5 流化速度的影響
一次風(fēng)系統(tǒng)提供循環(huán)流化床所必需的流化風(fēng)。增加流化風(fēng)速，實(shí)際上增加了物料的攜帶速度，從而使循環(huán)回料量增加，相應(yīng)的延長(zhǎng)了脫硫劑在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間。但如果一次風(fēng)速太大，使?fàn)t膛出口煙氣速度超過(guò)旋風(fēng)分離器的捕捉速度，造成循環(huán)回料量減少，反而會(huì)降低脫硫效率。在運(yùn)行中，可通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)流量、一、二次風(fēng)配比等，達(dá)到調(diào)節(jié)流化風(fēng)速的目的。
2.6 循環(huán)倍率的影響
循環(huán)倍率指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)床料回送裝置返回爐膛的床料量與鍋爐投入固體物料量的質(zhì)量比。循環(huán)倍率越大，脫硫效率越高。因?yàn)檠h(huán)延長(zhǎng)了石灰石在床內(nèi)的停留時(shí)間，提高了脫硫劑的利用率，但對(duì)循環(huán)流化床鍋爐存在一個(gè)有利于脫硫的循環(huán)倍率范圍。
2.7 燃料煤含硫量的影響
在相同鈣硫比的情況下，含硫量越高的煤，其脫硫率也越高。這是因?yàn)楦吡蛎簳?huì)使?fàn)t膛內(nèi)產(chǎn)生較高的SO2濃度，因而提高了脫硫的反應(yīng)速度。2.8 石灰石輸送系統(tǒng)的影響
由于石灰石粉具有硬度高、堆積密度大、離散性大、易吸水受潮結(jié)塊、逸氣性強(qiáng)和親和力差等特性，因此石灰石粉屬于較難輸送的物料。因此在石灰石輸送系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，若設(shè)計(jì)不合理、設(shè)備質(zhì)量本身不過(guò)關(guān)，就會(huì)影響石灰石輸送系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，造成石灰石輸送系統(tǒng)出力不足、下粉不暢、堵管、磨損及設(shè)備不可靠等問(wèn)題，這些問(wèn)題最終導(dǎo)致CFB 鍋爐脫硫系統(tǒng)無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行。CFB 鍋爐爐內(nèi)脫硫改造工程實(shí)例
某電廠工程建設(shè)規(guī)模為2×135MW 直接空冷發(fā)電機(jī)組，配2×480t/h 超高壓循環(huán)流化床鍋爐，采用爐內(nèi)加鈣脫硫工藝，工程已于2006 年投入運(yùn)行。經(jīng)過(guò)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門監(jiān)測(cè)，該電廠SO2排放濃度可滿足標(biāo)準(zhǔn)限制要求，但爐內(nèi)脫硫效率偏低，未能達(dá)到設(shè)計(jì)值要求，導(dǎo)致SO2排放總量超出控制要求。
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、運(yùn)行資料分析、查閱影響爐內(nèi)脫硫率的相關(guān)文獻(xiàn)資料，并與西安熱工院、電廠相關(guān)技術(shù)生產(chǎn)人員就電廠爐內(nèi)脫硫存在的問(wèn)題共同探討，結(jié)合影響CFB 鍋爐脫硫效率的主要因素，分析確定了該電廠CFB 鍋爐脫硫效率低的主要原因有[8][12]：(1)電廠一直未對(duì)入廠的石灰石活性進(jìn)行分析，也未對(duì)其粒度提出要求，因此使用的石灰石品質(zhì)得不到有效保證;(2)電廠實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的床溫超過(guò)900℃，不利于爐內(nèi)脫硫;(3)石灰石添加輸送系統(tǒng)存在出力不足、下粉不暢、堵管、磨損等問(wèn)題，導(dǎo)致石灰石添加量不足，鈣硫比不能滿足要求，最終導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行，脫硫效率較低。
針對(duì)電廠爐內(nèi)脫硫存在的問(wèn)題，最終確定了相應(yīng)的爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)改造方案。脫硫系統(tǒng)改造完工試運(yùn)行正常后，環(huán)境監(jiān)測(cè)站對(duì)電廠CFB鍋爐爐內(nèi)加鈣脫硫設(shè)施進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，投入石灰石前SO2實(shí)測(cè)濃度為1032~1142mg/Nm3，脫硫后SO2實(shí)測(cè)濃度為80~88mg/Nm3，脫硫效率均值達(dá)到了92.6%?？梢?jiàn)電廠爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)改造完工后，SO2排放濃度較低，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求;爐內(nèi)脫硫效率也達(dá)到了90%以上。結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)影響CFB 鍋爐脫硫效率因素及CFB 鍋爐進(jìn)行爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)改造實(shí)例的分析，我們認(rèn)為： 5.1 循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫效率主要與石灰石粒度和性能、床層溫度、鈣硫摩爾比等因素有關(guān)，另外物料流化速度、循環(huán)倍率和石灰石輸送系統(tǒng)等因素也對(duì)脫硫效率產(chǎn)生影響。造成煤矸石電廠爐內(nèi)脫硫效率低的原因并不是完全一致的，通過(guò)進(jìn)行有針性的、細(xì)致的調(diào)查、試驗(yàn)和分析，制定相應(yīng)的解決方案，有的放矢地進(jìn)行改造，可有效地提高爐內(nèi)脫硫的脫硫效率。
5.2 電廠爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)改造的運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，CFB 鍋爐在僅利用爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)的條件下，脫硫效率可達(dá)到90%以上，SO2排放濃度和排放量可滿足相應(yīng)要求，而且改造投資較少。該電廠爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)改造的成功，可為國(guó)內(nèi)其余采用CFB 鍋爐的電廠提高脫硫效率提供參考。
第二篇：循環(huán)流化床鍋爐脫硫工藝分析
循環(huán)流化床鍋爐脫硫工藝分析
1、前言
循環(huán)流化床燃燒是指爐膛內(nèi)高速氣流與所攜帶的稠密懸浮顆粒充分接觸，同時(shí)大量高溫顆粒從煙氣中分離后重新送回爐膛的燃燒過(guò)程。循環(huán)流化床鍋爐的脫硫是一種爐內(nèi)燃燒脫硫工藝，以石灰石為脫硫吸收劑，與石油焦中的硫份反應(yīng)生成硫酸鈣，達(dá)到脫硫的目的。較低的爐床溫度（850℃～900℃），燃料適應(yīng)性強(qiáng)，特別適合較高含硫燃料，脫硫率可達(dá)80%～95%，使清潔燃燒成為可能。
2、循環(huán)流化床內(nèi)燃燒過(guò)程
石油焦顆粒在循環(huán)流化床的燃燒是流化床鍋爐內(nèi)所發(fā)生的最基本而又最為重要的過(guò)程。當(dāng)焦粒進(jìn)入循環(huán)流化床后，一般會(huì)發(fā)生如下過(guò)程：①顆粒在高溫床料內(nèi)加熱并干燥；②熱解及揮發(fā)份燃燒；③顆粒膨脹及一級(jí)破碎；④焦粒燃燒伴隨二級(jí)破碎和磨損。符合一定粒徑要求的焦粒在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)受流體動(dòng)力作用，被存留在爐膛內(nèi)重復(fù)循環(huán)的850℃～900℃的高溫床料強(qiáng)烈摻混和加熱，然后發(fā)生燃燒。受一次風(fēng)的流化作用，爐內(nèi)床料隨之流化，并充斥于整個(gè)爐膛空間。床料密度沿床高呈梯度分布，上部為稀相區(qū)，下部為密相區(qū)，中間為過(guò)渡區(qū)。上部稀相區(qū)內(nèi)的顆粒在爐膛出口，被煙氣攜帶進(jìn)入旋風(fēng)分離器，較大顆粒的物料被分離下來(lái)，經(jīng)回料腿及J閥重新回入爐膛繼續(xù)循環(huán)燃燒，此謂外循環(huán)；細(xì)顆粒的物料隨煙氣離開(kāi)旋風(fēng)分離器，經(jīng)尾部煙道換熱吸受熱量后，進(jìn)入電除塵器除塵，然后排入煙囪，塵灰稱為飛灰。爐膛內(nèi)中心區(qū)物料受一次風(fēng)的流化攜帶，氣固兩相向上流動(dòng)；密相區(qū)內(nèi)的物料顆粒在氣流作用下，沿爐膛四壁呈環(huán)形分布，并沿壁面向下流動(dòng)，上升區(qū)與下降區(qū)之間存在著強(qiáng)烈的固體粒子橫向遷移和波動(dòng)卷吸，形成了循環(huán)率很高的內(nèi)循環(huán)。物料內(nèi)、外循環(huán)系統(tǒng)增加了燃料顆粒在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間，使燃料可以反復(fù)燃燒，直至燃盡。
循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的物料參與了外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種循環(huán)運(yùn)動(dòng)，整個(gè)燃燒過(guò)程和脫硫過(guò)程就是在這兩種形式的循環(huán)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程中逐步完成的。
3、循環(huán)流化床內(nèi)脫硫機(jī)理
循環(huán)流化床鍋爐脫硫是一種爐內(nèi)燃燒脫硫工藝，以石灰石為脫硫吸收劑，石油焦和石灰石自鍋爐燃燒室下部送入，一次風(fēng)從布風(fēng)板下部送入，二次風(fēng)從燃燒室中部送入。石灰石在850℃～900℃床溫下，受熱分解為氧化鈣和二氧化碳。氣流使石油焦、石灰石顆粒在燃燒室內(nèi)強(qiáng)烈擾動(dòng)形成流化床，燃料煙氣中的SO2與氧化鈣接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被脫除。為了提高吸收劑的利用率，將未反應(yīng)的氧化鈣、脫硫產(chǎn)物及飛灰等送回燃燒室參與循環(huán)利用。按設(shè)計(jì)，II電站CFB鍋爐鈣硫比達(dá)到1.97時(shí)，脫硫率可達(dá)90%以上。
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高硫石油焦在加熱到400℃就開(kāi)始有硫份析出，經(jīng)歷下列途徑逐步形成SO2，即硫的燃燒過(guò)程：
S--→H2S--→HS--→SO--→SO2
硫的燃燒需要一定的時(shí)間，石油焦床內(nèi)停留時(shí)間將影響硫的燃燒完全程度，其隨時(shí)間同步增長(zhǎng)。同時(shí)床溫對(duì)硫的燃燒影響很大，硫的燃燒速率隨床溫升高呈階梯增高。
以石灰石為脫硫劑在爐膛內(nèi)受高溫煅燒發(fā)生分解反應(yīng)：
△CaCO3--→CaO + CO2-179 MJ/mol 上式是吸熱反應(yīng)。由于在反應(yīng)過(guò)程中分子尺寸變小，石灰石顆粒變成具有多孔結(jié)構(gòu)的CaO顆粒，在有富余氧氣時(shí)與床內(nèi)石油焦的析出硫分燃燒生成的SO2氣體發(fā)生硫酸鹽化反應(yīng)：CaO + SO2 + 1/2 O2--→CaSO4 + 500 MJ/mol
使Ca0變成CaSO4即達(dá)到脫硫目的。但是生成的CaSO4密度較低，容易堵塞石灰石的細(xì)孔，使SO2分子不能深人到多孔性石灰石顆粒內(nèi)部，所以，Ca0在脫硫反應(yīng)中只能大部分被利用。
4：影響脫硫的因素與清潔燃燒控制
影響脫硫的因素有許多，一部分屬于設(shè)計(jì)方面的因素，諸如給料方式的不同會(huì)有不同的脫硫效果；爐膛的高度影響脫硫時(shí)間等。另一部分屬于運(yùn)行方面的因素，如Ca／S摩爾比、床溫、物料滯留時(shí)間、石灰石粒度、石灰石脫硫活性等，本文僅從運(yùn)行角度，對(duì)II電站CFB鍋爐的脫硫工藝進(jìn)行研究分析。
4.1：Ca／S摩爾比的影響
當(dāng)Ca／S比增加時(shí)，脫硫效率提高。由于II電站CFB鍋爐燃燒用高硫石油焦的硫含量基本上為4％～4.5％，所以，Ca／S比的改變可由控制石灰石的加入量來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)在線儀表的數(shù)據(jù)采集分析，從圖1可以發(fā)現(xiàn)，隨著石灰石加入量的增大，煙氣中的SO2排放量逐步降低，趨勢(shì)變緩，Ca的利用率下降。因此Ca／S比存在經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，一般經(jīng)濟(jì)Ca／S比在1.5～2.5之間。II電站CFB鍋爐設(shè)計(jì)Ca／S比控制在1.97。實(shí)際運(yùn)行中，還可以用石灰石輸送風(fēng)壓比照石灰石加入量，目前石灰石輸送風(fēng)壓PT650A/B控制在20KPa左右。（脫硫效率以在線監(jiān)測(cè)儀的煙氣SO2排放量平均數(shù)據(jù)表示，排放量越小，則脫硫效率越高。）
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4.2：石灰石粒度及活性的影響
石灰石粒度對(duì)床內(nèi)脫硫反應(yīng)工況具有重大的、甚至是決定性的影響。如果石灰石顆粒太粗，其發(fā)生反應(yīng)后，在顆粒表面形成CaS04，由于CaS04的分子量比Ca0大得多，所以顆粒外表面被CaS04層阻止了S02與顆粒中心區(qū)域Ca0進(jìn)一步反應(yīng)，降低了脫硫性能；若石灰石顆粒太細(xì)(如小于75μm的顆粒)，則不能被氣固分離器捕捉送回爐膛，使石灰石不能充分利用。一般地，石灰石顆粒粒徑選在0.2-1.5mm為宜。II電站的石灰石粒徑控制設(shè)計(jì)指標(biāo)是D50=550μm。所謂D50，指的是通過(guò)50％的物料質(zhì)量的篩網(wǎng)的尺寸，即物料平均粒徑。也就是說(shuō)，II電站的石灰石平均粒徑為550μm。石灰石經(jīng)二級(jí)破碎機(jī)制粉，在正常運(yùn)行中不進(jìn)行粒度的改變調(diào)整。
石灰石的脫硫反應(yīng)活性，受地質(zhì)特性和物理特性決定，如石灰石的鈣含量和其它成分含量、煅燒后的孔隙結(jié)構(gòu)、破碎特性、地質(zhì)年齡等。應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)，測(cè)定石灰石的活性指數(shù)，從而確定篩選礦區(qū)，不采購(gòu)不明石灰石。
4.3：床溫的影響
床溫對(duì)脫硫效率有較大影響。從圖2 床溫與脫硫關(guān)系曲線可以看出，脫硫率在較高或較低床溫下明顯下降。因?yàn)槊摿蚍磻?yīng)有其最佳的化學(xué)反應(yīng)溫度，約為860℃～880℃左右，偏離最佳反應(yīng)溫度時(shí)，脫硫效果下降。
電站CFB鍋爐床溫一般控制在880℃～900℃，并不在最高脫硫范圍內(nèi)，這有兩方面原因：一是床溫高，鍋爐燃燒效率高；二是石油焦的揮發(fā)份少，著火溫度高達(dá)500℃～550℃，燃燼所需溫度亦較高。所以選擇這一運(yùn)行溫度范圍是統(tǒng)和考慮的結(jié)果。
4.4：物料滯留時(shí)間的影響
床料在爐膛內(nèi)滯留時(shí)間越長(zhǎng)，硫的燃燒、Ca0 與S02的有效反應(yīng)時(shí)間就越長(zhǎng)，脫硫效率越高。影響物料滯留時(shí)間的因素一般有：流化風(fēng)速，循環(huán)倍率，石油焦造粒及碳黑摻燒，電除塵飛灰回燃循環(huán)等等。
4.4.1：流化風(fēng)速的影響
一次風(fēng)系統(tǒng)提供循環(huán)流化床所必需的流化風(fēng)。增加流化風(fēng)速，實(shí)際上增加了物料的攜帶速度，從而使循環(huán)回料量增加，相應(yīng)的延長(zhǎng)了脫硫劑在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間；并由于整個(gè)稀相區(qū)物料濃度的增加而增加該區(qū)脫硫劑濃度，提高了脫硫劑的利用率，脫硫效率增高。但如果一次風(fēng)速太大，使?fàn)t膛出口煙氣速度超過(guò)旋風(fēng)分離器的捕捉速度，造成循環(huán)回料量減少，從網(wǎng)址：http://004km.cn 聯(lián)系電話：02161024899 E-mail：service@gesep.com
而降低脫硫效率。在運(yùn)行中，可通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)流量、一、二次風(fēng)配比等，達(dá)到調(diào)節(jié)流化風(fēng)速的目的。
4.4.2：循環(huán)倍率的影響
循環(huán)倍率指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)床料回送裝置返回爐膛的床料量與鍋爐投入固體物料量的質(zhì)量比。循環(huán)倍率越大，脫硫效率越高。因?yàn)檠h(huán)延長(zhǎng)了石灰石在床內(nèi)的停留時(shí)間，提高了脫硫劑的利用率。同時(shí)使稀相區(qū)的物料濃度增高，增加了石油焦在爐膛內(nèi)與床料碰撞的概率，提高石油焦在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間，從而使脫硫效率升高。圖3為循環(huán)物料量與煙氣SO2排放量關(guān)系。
循環(huán)物料量的主要控制手段為：控制石灰石的加入量及石灰石的粒徑，調(diào)整一、二次風(fēng)比率，控制石油焦粒徑，控制J閥的工作狀態(tài)，控制合適的爐膛上部差壓、保證爐膛內(nèi)有足夠的細(xì)顆粒等。
4.4.3：石油焦造粒及碳黑摻燒的影響
II電站于2001年1月，在2#CFB鍋爐上做了3天的摻燒30%造粒石油焦試驗(yàn)，原目的是研究飛灰碳含量的變化情況。所謂造粒，就是將粉料石油焦，摻加一定比例的飛灰和粘結(jié)劑，聚集成4mm左右的粒焦。這實(shí)際上使飛灰中30％左右的Ca0得到了回用，提高了石灰石的利用率。但這部分的Ca0由于表面孔隙被CaS04堵塞，使SO2不能充分地深入到Ca0顆粒內(nèi)部，脫硫性能相對(duì)較差。另一方面，隨著粒徑增大，石油焦的著火點(diǎn)溫度將明顯提高，延長(zhǎng)了石油焦顆粒在高溫床料內(nèi)加熱干燥、熱解及揮發(fā)份燃燒的時(shí)間，石油焦的硫份燃燼更加充分，與石灰石充分反應(yīng)后，脫硫率增高。
目前II電站鍋爐在石油焦中摻燒5％左右的碳黑。碳黑來(lái)自合成氨裝置，水份比較大，經(jīng)摻和一定量的底灰粘結(jié)，使底灰中40％左右的Ca0得到了回用。由于Ca0與碳黑中的H2O反應(yīng)生成Ca（OH）2，其與SO2的結(jié)合能力比Ca0強(qiáng)，因此，比較造粒石油焦與摻燒碳黑，后者的脫硫效果更佳。
4.4.4：電除塵飛灰回燃循環(huán)的影響
II電站1#CFB鍋爐新增電除塵飛灰回燃循環(huán)系統(tǒng)，將鍋爐尾部電除塵器一電場(chǎng)收集的飛灰送回J閥回料腿，進(jìn)入鍋爐爐膛的密相區(qū)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)燃燒。該系統(tǒng)有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：a．提高碳的燃燼率；b．提高石灰石的利用率；c．調(diào)節(jié)床溫，使其保持在最佳的脫硫溫度下。
4.4.5：效果
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II電站的兩臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中的煙氣SO2排放量在400ppm左右，（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)煙氣中1ppm的SO2體積濃度等于2.86 mg/Nm3質(zhì)量濃度），約為1144 mg/Nm3。國(guó)家排放控制標(biāo)準(zhǔn)為1200 mg/Nm3～1800 mg/Nm3，工藝控制標(biāo)準(zhǔn)為1500 mg/Nm3。
4、總結(jié)
隨著社會(huì)和國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，以及公司HSE管理的不斷深入，SO2排放控制標(biāo)準(zhǔn)將逐步向世界先進(jìn)國(guó)家靠攏，達(dá)到400 mg/Nm3。由此可以看到明顯的差距，CFB鍋爐的清潔燃燒工作任重道遠(yuǎn)，需要為之不斷的努力。綜上所述，CFB鍋爐的燃燒脫硫控制，關(guān)鍵是增大石灰石的添加量及加大物料的循環(huán)利用程度，提高Ca／S比。同時(shí)加強(qiáng)重視對(duì)床溫、流化風(fēng)速、物料粒徑、石灰石脫硫活性等因素的選取、調(diào)整、控制，通過(guò)對(duì)這些因素的優(yōu)化組合，提高循環(huán)流化床鍋爐的脫硫效率，達(dá)到清潔燃燒的目的，凈化空氣，實(shí)現(xiàn)最大程度的不破壞環(huán)境。
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第三篇：循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)存在問(wèn)題及優(yōu)化脫硫方案
循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)存在問(wèn)題及優(yōu)化脫硫方案 來(lái)源：北極星電力網(wǎng) 作者：張全勝 馬玉川 虞曉林 2009-07-06 16:40:58 | 字號(hào):大 中 小
[摘 要] 通過(guò)對(duì)大中小型循環(huán)流化床鍋爐的脫硫石灰石輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行情況分析，提出循環(huán)流化床鍋爐實(shí)際脫硫過(guò)程中存在的諸多問(wèn)題及技術(shù)因素和經(jīng)濟(jì)因素，指出了循環(huán)流化床鍋爐煙氣可以達(dá)標(biāo)排放的更可靠、更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化脫硫方案。[關(guān)鍵詞] 循環(huán)流化床鍋爐 脫硫固化劑 優(yōu)化 脫硫 0 前言
循環(huán)流化床鍋爐具有效率高、燃料適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活、環(huán)保性能好等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)發(fā)展非常迅速，技術(shù)日趨成熟。隨著我國(guó)對(duì)環(huán)保要求越來(lái)越高，環(huán)保電價(jià)政策的出臺(tái)，國(guó)內(nèi)一些擁有循環(huán)流化床鍋爐的電廠正在抓緊改造或新加脫硫裝置。
近幾年，一些采用循環(huán)流化床鍋爐的電廠還是被環(huán)保部門堅(jiān)決要求進(jìn)行鍋爐尾部煙氣脫硫，主要原因就是CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫的效率令人懷疑。傳統(tǒng)的粗糟的爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備制造使脫硫效率低下，同時(shí)脫硫固化劑的消耗量卻非常可觀，即使采用廉價(jià)的石灰石脫硫也使發(fā)電成本顯著增加。加之出現(xiàn)了鍋爐灰渣的綜合利用受到脫硫固化劑品種的影響，有的電廠只能將灰渣當(dāng)做廢品的廢品拋棄掉。
更可靠、更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)的CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的重點(diǎn)是強(qiáng)化系統(tǒng)防堵設(shè)計(jì)、合理布置爐膛接口、選擇合適脫硫固化劑，能夠保證循環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硫效率90%以上，煙氣能夠
達(dá)標(biāo)排放，灰渣能夠綜合利用。下文中按習(xí)慣稱呼的石灰石（粉）實(shí)際上泛制指脫硫固化劑（粉）。1 循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)煙氣脫硫特點(diǎn)
循環(huán)流化床（CFB）鍋爐爐內(nèi)穩(wěn)定的870℃左右的溫度場(chǎng)使其本身具有了爐內(nèi)煙氣脫硫條件，爐外的脫硫裝置實(shí)際上就是石灰石的制粉、存儲(chǔ)及輸送系統(tǒng)，并科學(xué)經(jīng)濟(jì)實(shí)用地選擇脫硫固化劑。一般電廠大多是外購(gòu)滿足要求的石灰石粉，由密封罐車運(yùn)至電廠內(nèi)，通過(guò)設(shè)置于密封罐車上的氣力卸料系統(tǒng)將石灰石粉卸至石灰石粉儲(chǔ)倉(cāng)。在石灰石粉儲(chǔ)倉(cāng)底部，安裝有氣力輸送系統(tǒng)，將石灰石粉通過(guò)管道輸送至爐膛進(jìn)行SO2吸收反應(yīng)。
循環(huán)流化床脫硫的石灰石最佳顆粒度一般為0.2～1.5mm，平均粒徑一般控制在0.1～0.5mm范圍。石灰石粒度大時(shí)其反應(yīng)表面小，使鈣的利用率降低；石灰石粒徑過(guò)細(xì)，則因現(xiàn)在常用的旋風(fēng)分離器只能分離出大于0.075mm的顆粒，小于0.075mm的顆粒不能再返回爐膛而降低了利用率（還會(huì)影響到灰的綜合利用）。循環(huán)流化床鍋爐與其分離和返料系統(tǒng)組成外循環(huán)回路保證了細(xì)顆粒（0.5～0.075mm的CaC2O3、CaO、CaS2O4等）隨爐灰一起的不斷循環(huán)，這樣SO2易擴(kuò)散到脫硫劑核心，其反應(yīng)面積增大，從而提高了循環(huán)流化床鍋爐中石灰石的利用率。0.5～1.5mm粒徑的顆粒則在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，被上升氣流攜帶上升一定高度后沿爐膛四面墻貼壁流下又落入流化床。循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行時(shí)較經(jīng)濟(jì)的Ca/S比一般在 1.5～2.5之間。
脫硫固化劑的選擇問(wèn)題。一般情況下電廠大多選擇石灰石作為脫硫固化劑是基于其來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉且脫硫效率較高。也可以因地置宜地選擇石灰、氧化鋅、電石渣等作為脫硫固化劑，不同的脫硫固化劑產(chǎn)生的硫酸鹽性能有所不同，影響到灰渣的綜合利用性能。
石灰石粉特性：研磨后石灰石粉顆粒棱角, 硬度高；石灰石粉對(duì)壓縮空氣分子的親和力差，逸氣性強(qiáng)；粒度分布差別較大(20um-1.5mm)；堆積密度較大(1.3t/m3左右)；吸水性高，粘度大；；對(duì)輸送管道的磨損較大；氣力輸送的懸浮速度梯度較大，流態(tài)化性能差，氣力輸送的狀態(tài)極不穩(wěn)定（屬于難輸送物料）；石灰石粉顆粒容易沉積；吸潮板結(jié)，造成堵管。
石灰石系統(tǒng)投運(yùn)后出現(xiàn)的主要問(wèn)題：采用壓縮空氣輸粉時(shí)，壓縮空氣中帶水，使石灰石受潮、結(jié)塊；送粉管道細(xì)長(zhǎng)，中途彎頭部位易堵；投入石灰石后，床溫會(huì)下降、床壓迅速上漲；冷渣器排渣量增大。2 電廠各種石灰石粉存儲(chǔ)及輸送系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問(wèn)題 2.1 兩級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)
2.1.1 兩級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)為早期循環(huán)流化床鍋爐采用的經(jīng)實(shí)踐證明大多不太成熟的常規(guī)方案，國(guó)內(nèi)電廠安裝的較多。
系統(tǒng)分為石灰石粉庫(kù)（鍋爐房外）至中間粉倉(cāng)的前置段輸送和中間粉倉(cāng)至鍋爐爐膛的后置段輸送兩個(gè)部分。前置段輸送采用空壓機(jī)做為輸送用氣動(dòng)力源進(jìn)行定容間斷輸送；后置段輸送采用石灰石（羅茨）風(fēng)機(jī)做為輸送用氣動(dòng)力源進(jìn)行可定量調(diào)整的連續(xù)輸送。
(1）兩級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送干式噴鈣爐內(nèi)煙氣脫硫系統(tǒng)主要是由儲(chǔ)料倉(cāng)、正壓栓流式氣力輸送系統(tǒng)、爐前倉(cāng)、噴吹系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。物料采用罐車壓送到儲(chǔ)料倉(cāng)，再由正壓栓流式氣力輸送系統(tǒng)輸送至爐前倉(cāng)，最后經(jīng)噴吹系統(tǒng)吹送入爐膛。整個(gè)系統(tǒng)采用PLC程序控制。
(2）儲(chǔ)料倉(cāng)一般布置在零米層，可儲(chǔ)存一臺(tái)爐三天的用量，下部設(shè)有流化裝置以防止石灰石粉結(jié)塊，頂部設(shè)有除塵器及壓力真空釋放閥。
(3）爐前倉(cāng)布置在鍋爐附近，實(shí)際為一緩沖倉(cāng)，它接受儲(chǔ)料倉(cāng)的來(lái)粉，依靠重力自流卸粉。爐前倉(cāng)頂部設(shè)有除塵器及庫(kù)頂管箱，還設(shè)有高低料位，其下部還設(shè)有電加熱板以防止石灰石粉結(jié)塊。
(4）輸送系統(tǒng)是以空壓機(jī)作為動(dòng)力源，采用高密度的低壓栓流式輸送，將物料從發(fā)送器以灰栓形式由管道輸送至爐前倉(cāng)。輸送系統(tǒng)由發(fā)送器、進(jìn)出料閥、補(bǔ)氣閥、管路等組成。
(5）噴吹系統(tǒng)是以羅茨風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力源將石灰石粉吹入爐膛，由羅茨風(fēng)機(jī)、管路、彎頭、噴射器、混合器、螺旋給料機(jī)、葉輪式旋轉(zhuǎn)給料閥及插板門等組成。石灰石粉給料量由葉輪式旋轉(zhuǎn)給料閥通過(guò)變頻調(diào)速器根據(jù)鍋爐燃燒需用量進(jìn)行調(diào)整，也可由螺旋給料機(jī)進(jìn)行調(diào)
整。
(6）主要技術(shù)參數(shù)： 氣灰比：～1:3.5，鈣硫比：～2.2:1，脫硫效率：85～90%。
2.1.2防止?fàn)t前石灰石粉輸送系統(tǒng)堵塞采用技術(shù)措施
(1）用電加熱器（根據(jù)氣候特點(diǎn)選用）：將石灰石風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)加熱到一定溫度，使輸送管路中的物料順暢流動(dòng)。
(2）用氣化裝置：安裝在粉倉(cāng)底部，加熱過(guò)的空氣通過(guò)陶瓷多孔板使干燥的粉粒狀的物料流化，增加物料的流動(dòng)性，防止物料板結(jié)、起拱。
(3）在噴射供料器上增設(shè)備用風(fēng)，風(fēng)源為壓縮空氣。防止在輸送風(fēng)壓不足時(shí)石灰石輸送系統(tǒng)堵塞。
2.1.3上述石灰石輸送系統(tǒng)屬于間斷輸送。在電廠實(shí)際運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題：
(1）向爐膛輸粉的給料量無(wú)法保證均勻、連續(xù)：石灰石粉的粒度、濕度等特性極易隨環(huán)境因素變化，石灰石從中間倉(cāng)進(jìn)入螺旋給料機(jī)時(shí)是不均勻、不連續(xù)的。螺旋給粉設(shè)備一般較易磨損，帶來(lái)的后果是：關(guān)閉不嚴(yán)，泄漏嚴(yán)重；當(dāng)通往爐膛的石灰石管路不暢時(shí)，石灰石風(fēng)機(jī)風(fēng)有可能倒灌到爐前石灰石倉(cāng)，導(dǎo)致給料困難。
(2）石灰石粉較細(xì)且極易吸潮，因而石灰石料倉(cāng)容易結(jié)塊堵塞，造成石灰石粉下料不暢；
(3）旋轉(zhuǎn)給料閥易磨損；
(4）間斷輸送，易在管道中產(chǎn)生細(xì)粉的沉積；
(5）使用爐前中間倉(cāng)當(dāng)做兩相流中繼輸送間的連接和緩沖，系統(tǒng)處理量過(guò)大，而且系統(tǒng)較為復(fù)雜，所需設(shè)備管道較多，故障點(diǎn)也多；
(6）整個(gè)系統(tǒng)消耗功率大；
(7）需設(shè)爐前中間倉(cāng)（在電廠煤倉(cāng)間15-30m標(biāo)高之間），土建投資大；
(8）初期投資大、運(yùn)行成本高。
現(xiàn)新建電廠設(shè)計(jì)或投產(chǎn)電廠的改造不宜再選用此兩級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)。
2.2單級(jí)料倉(cāng)連續(xù)石灰石輸送系統(tǒng)
外購(gòu)滿足要求的石灰石粉（粒徑小于1.5mm），由密封罐車運(yùn)至電廠內(nèi)，通過(guò)設(shè)置于密封罐車上的氣力卸料系統(tǒng)將石灰石粉卸至石灰石粉儲(chǔ)倉(cāng)。在石灰石粉儲(chǔ)倉(cāng)底部，安裝有氣力輸送系統(tǒng)，石灰石粉由高壓空氣通過(guò)管道直接輸送至爐膛進(jìn)行SO2吸收反應(yīng)。采用連續(xù)運(yùn)行方式，每套輸送系統(tǒng)正常出力不小于一臺(tái)鍋爐燃用設(shè)計(jì)煤種BMCR時(shí)爐內(nèi)脫硫所需石灰石粉量的150%。
單級(jí)料倉(cāng)循環(huán)流化床鍋爐石灰石輸送系統(tǒng)按噴射給料機(jī)的標(biāo)高不同分為0米層發(fā)送單級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)和約15米層發(fā)送單級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)，按輸送動(dòng)力氣源分為壓縮空氣、60-80KPa高壓風(fēng)（又分為單獨(dú)羅茨風(fēng)機(jī)或利用鍋爐高壓流化風(fēng)機(jī)）、熱一次風(fēng)等系統(tǒng)。
可以根據(jù)用戶循環(huán)流化床鍋爐的具體情況和系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，如個(gè)各個(gè)風(fēng)（一次、二次、高壓流化、播煤等風(fēng)）的壓力流量、各風(fēng)與爐
膛接口的標(biāo)高、數(shù)量等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，定出最佳方案，給用戶提供更可靠、更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)的石灰石（脫硫固化劑）粉存儲(chǔ)及輸送系統(tǒng)優(yōu)化方案。
系統(tǒng)特點(diǎn)：系統(tǒng)由螺旋計(jì)量給料裝置、自控旋轉(zhuǎn)給料閥、壓力式噴射給料裝置、鼓風(fēng)送風(fēng)裝置以及管道分配器等組成?？梢愿鶕?jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要選擇不同的系統(tǒng)配置。采用針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐脫硫?qū)ｉT研制的注料泵（或噴射泵），該設(shè)備安裝在位于鍋爐房（附近）外側(cè)的石灰石粉庫(kù)下，可根據(jù)鍋爐的運(yùn)行工況，通過(guò)變頻電機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速控制，將石灰石粉定量、連續(xù)、均勻地一次送入鍋爐爐膛。
與常規(guī)間斷輸送相比，直接連續(xù)輸送系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1）投資成本低:一級(jí)輸送，設(shè)備少，耗氣小，投資降低，便于優(yōu)化布置；
(2）可靠性高: 由于設(shè)備減少，系統(tǒng)出故障的幾率減小，維護(hù)量??；
(3）給料均勻、連續(xù)、提高了輸送可靠性；
(4）系統(tǒng)出力調(diào)節(jié)方便、調(diào)節(jié)范圍大: 通過(guò)稱重模塊可清楚知道
系統(tǒng)出力，通過(guò)變頻電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)整系統(tǒng)出力； 3 對(duì)單級(jí)料倉(cāng)連續(xù)石灰石輸送系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與改進(jìn)
單級(jí)料倉(cāng)連續(xù)輸送石灰石系統(tǒng)雖較兩級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)有所簡(jiǎn)化，投資較省，但氣源和發(fā)送方式的選擇性較大，還需在提高系統(tǒng)可靠性進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)?？梢愿鶕?jù)用戶循環(huán)流化床鍋爐的具體情況和系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，如個(gè)各個(gè)風(fēng)（一次、二次、高壓流化、播煤等風(fēng)）的壓力流量、各風(fēng)與爐膛接口的標(biāo)高、數(shù)量等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，定出最佳方案，給用戶提供更可靠、更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)的石灰石（脫硫固化劑）粉存儲(chǔ)及輸送系統(tǒng)和脫硫優(yōu)化方案。3.1設(shè)計(jì)改進(jìn)特點(diǎn)
(1）料倉(cāng)：在料倉(cāng)內(nèi)壁上增加設(shè)計(jì)高壓熱風(fēng)氣化板。
(2）螺旋計(jì)量給料裝置（自控旋轉(zhuǎn)給料閥）：增加防漏風(fēng)措施。
(3）噴射式供料器：在管道正壓運(yùn)行時(shí)能維持吸料口微負(fù)壓。
(4）高壓風(fēng)裝置：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選高壓羅茨風(fēng)機(jī)（或空壓機(jī)）。設(shè)計(jì)風(fēng)加熱裝置以確保整個(gè)系統(tǒng)能用熱風(fēng)吹掃。
(5）防凍設(shè)計(jì)：對(duì)粉倉(cāng)、設(shè)備、管道都設(shè)計(jì)保溫層。石灰石粉倉(cāng)系統(tǒng)的電加熱器能保證在氣候極端潮濕的情況下，脫硫劑粉不發(fā)生結(jié)塊，以防止堵料。
由于石灰石粉比較細(xì)、且易受潮結(jié)塊，所以要求粉倉(cāng)嚴(yán)密；又由于粉倉(cāng)嚴(yán)密，當(dāng)粉倉(cāng)靜壓低、給粉機(jī)靜壓高時(shí)，石灰石粉會(huì)倒灌，所以粉倉(cāng)的設(shè)計(jì)按用熱風(fēng)維持正壓運(yùn)行。3.2輸送動(dòng)力氣源的優(yōu)化選擇方案
輸送動(dòng)力氣源可以選擇：壓縮空氣、單獨(dú)羅茨風(fēng)機(jī)60-80KPa高壓風(fēng)、利用CFB鍋爐高壓流化風(fēng)、利用CFB鍋爐熱一次風(fēng)。在輸送動(dòng)力氣源的選擇上首先要盡量利用電廠現(xiàn)有的資源，看看電廠CFB鍋爐的哪些風(fēng)富裕量比較大，然后合理選擇。利用CFB鍋爐高壓流化風(fēng)和熱一次風(fēng)是最經(jīng)濟(jì)的方案。使用熱一次風(fēng)作為輸送動(dòng)力氣源的前提是在約15米層設(shè)置發(fā)送料裝置同時(shí)采用無(wú)中間倉(cāng)的發(fā)送系統(tǒng)。3.3發(fā)送料裝置標(biāo)高的優(yōu)化選擇方案
單級(jí)料倉(cāng)脫硫固化劑輸送系統(tǒng)按噴射給料機(jī)的標(biāo)高不同分為0米層發(fā)送單級(jí)料倉(cāng)脫硫固化劑輸送系統(tǒng)和15米層發(fā)送單級(jí)料倉(cāng)脫硫固化劑輸送系統(tǒng)。在15米層設(shè)置發(fā)送脫硫固化劑裝置使粉倉(cāng)的高度提升，需同時(shí)采用無(wú)中間倉(cāng)的發(fā)送系統(tǒng)才能降低這個(gè)高度，然后便于利用CFB鍋爐高壓流化風(fēng)或熱一次風(fēng)作為輸送動(dòng)力氣源，總體上避免系統(tǒng)復(fù)雜化，降低工程造價(jià)。
在0米層設(shè)置單級(jí)發(fā)送裝置，若采用無(wú)中間倉(cāng)的發(fā)送系統(tǒng)則發(fā)送裝置的實(shí)際設(shè)置標(biāo)高約提升到5米料，同時(shí)盡力將粉倉(cāng)布置在CFB鍋爐房附近，就可避免使用壓縮空氣輸送而采用單獨(dú)羅茨風(fēng)機(jī)60-80KPa高壓風(fēng)或利用CFB鍋爐高壓流化風(fēng)作為輸送動(dòng)力氣源?？傮w上避免系統(tǒng)復(fù)雜化，提高了可靠性，還可降低工程造價(jià)。3.4發(fā)送料裝置的優(yōu)化選擇方案
發(fā)送料裝置目前有多種形式：倉(cāng)泵、噴射器、三通式混合器、強(qiáng)力噴射泵、料封泵、倉(cāng)螺體等。
不外呼通過(guò)氣體的高速射流造成低氣壓腔體抽吸自由下落的脫
硫固化劑粉末，形成氣固兩相流。氣灰比：～1:3.5。3.5 中間收料給料小倉(cāng)的優(yōu)化選擇方案
按有無(wú)中間倉(cāng)來(lái)劃分發(fā)送料系統(tǒng)則有三中：具有一個(gè)中間倉(cāng)的發(fā)送料系統(tǒng)、具有兩個(gè)中間倉(cāng)（收料給料倉(cāng)）的發(fā)送系統(tǒng)、沒(méi)有中間倉(cāng)的發(fā)送系統(tǒng)。究竟哪一種更可靠、更實(shí)用，這與發(fā)送料裝置的選型、倉(cāng)料干燥方式及輸送動(dòng)力氣源的優(yōu)化選擇有關(guān)，需綜合考慮，才能確定出一種更可靠、更經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方案。沒(méi)有中間倉(cāng)的發(fā)送系統(tǒng)當(dāng)然是最簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，但要在最可靠性上充分考慮采取有效措施，主要是合理解決倉(cāng)料干燥方式和料倉(cāng)的背壓?jiǎn)栴}。
3.6 石灰石粉與鍋爐接口的優(yōu)化選擇方案
脫硫固化劑與鍋爐的接口即脫硫固化劑氣固兩相流噴入CFB鍋爐的位置，這對(duì)脫硫效果也有一定影響。國(guó)內(nèi)CFB鍋爐脫硫固化劑與鍋爐的接口方式主要有：在爐墻下部上專門開(kāi)孔、在回料斜腿上部開(kāi)孔噴入循環(huán)灰內(nèi)部、在上下二次風(fēng)管彎頭處接口噴向二次風(fēng)口、在落煤管處充當(dāng)播煤風(fēng)隨煤噴入爐膛。不同制造廠的不同容量的CFB鍋爐上述各個(gè)接口的標(biāo)高都不僅相同，到底哪個(gè)接口方式才能最有效
地提高脫硫效果，不能一概而論。總之要使脫硫固化劑同時(shí)從不同標(biāo)高進(jìn)入CFB鍋爐爐堂，使脫硫固化劑粉彌漫在整個(gè)爐堂空間最充分地煅燒和與SO2接觸反應(yīng)。
要考慮CFB鍋爐背壓對(duì)脫硫固化劑輸送系統(tǒng)的影響，在接口處設(shè)計(jì)成三通式負(fù)壓吸入口。
3.7 石灰石粉倉(cāng)內(nèi)防潮的優(yōu)化選擇方案
脫硫固化劑粉倉(cāng)內(nèi)的防潮問(wèn)題現(xiàn)在是簡(jiǎn)單的采用密閉的辦法，出現(xiàn)了粉倉(cāng)內(nèi)背壓波動(dòng)甚至為負(fù)的情況，影響到脫硫固化劑粉的可靠輸送。采用粉倉(cāng)密閉的辦法導(dǎo)致了中間倉(cāng)（收料給料倉(cāng)）的出現(xiàn)，使系統(tǒng)和控制更加復(fù)雜，操作和維護(hù)量加大。優(yōu)化選擇的解決辦法是粉倉(cāng)的設(shè)計(jì)按用熱風(fēng)維持正壓運(yùn)行。3.8 脫硫固化劑的優(yōu)化選擇方案
脫硫固化劑的優(yōu)化選擇主要是兼顧脫硫效率高和灰渣綜合利用好兩個(gè)方面。
一般情況下電廠大多選擇石灰石作為脫硫固化劑是基于其來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉且脫硫效率較高。也可以因地置宜地選擇石灰、氧化鋅、電石渣等作為脫硫固化劑。需要指出的是粒徑在0.2mm以下的細(xì)粉狀的物質(zhì)如消石灰不能作為CFB鍋爐的脫硫固化劑。不同的脫硫固化劑產(chǎn)生的硫酸鹽性能有所不同，影響到灰渣的綜合利用。一種少量的脫硫添加劑可以改變灰渣的的品質(zhì)，可以保證灰渣的有效綜合利用。這種服務(wù)已經(jīng)社會(huì)化。
第四篇：循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)存在問(wèn)題及優(yōu)化脫硫方案全解
循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)存在問(wèn)題及優(yōu)化脫硫方案
循環(huán)流化床鍋爐具有效率高、燃料適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活、環(huán)保性能好等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)發(fā)展非常迅速，技術(shù)日趨成熟。隨著我國(guó)對(duì)環(huán)保要求越來(lái)越高，環(huán)保電價(jià)政策的出臺(tái)，國(guó)內(nèi)一些擁有循環(huán)流化床鍋爐的電廠正在抓緊改造或新加脫硫裝置。
近幾年，一些采用循環(huán)流化床鍋爐的電廠還是被環(huán)保部門堅(jiān)決要求進(jìn)行鍋爐尾部煙氣脫硫，主要原因就是CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫的效率令人懷疑。傳統(tǒng)的粗糟的爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備制造使脫硫效率低下，同時(shí)脫硫固化劑'>脫硫固化劑的消耗量卻非常可觀，即使采用廉價(jià)的石灰石脫硫也使發(fā)電成本顯著增加。加之出現(xiàn)了鍋爐灰渣的綜合利用受到脫硫固化劑'>脫硫固化劑品種的影響，有的電廠只能將灰渣當(dāng)做廢品的廢品拋棄掉。
更可靠、更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)的CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的重點(diǎn)是強(qiáng)化系統(tǒng)防堵設(shè)計(jì)、合理布置爐膛接口、選擇合適脫硫固化劑'>脫硫固化劑，能夠保證循環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硫效率90%以上，煙氣能夠達(dá)標(biāo)排放，灰渣能夠綜合利用。下文中按習(xí)慣稱呼的石灰石（粉）實(shí)際上泛制指脫硫固化劑'>脫硫固化劑（粉）。循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)煙氣脫硫特點(diǎn)
循環(huán)流化床（CFB）鍋爐爐內(nèi)穩(wěn)定的870℃左右的溫度場(chǎng)使其本身具有了爐內(nèi)煙氣脫硫條件，爐外的脫硫裝置實(shí)際上就是石灰石的制粉、存儲(chǔ)及輸送系統(tǒng)，并科學(xué)經(jīng)濟(jì)實(shí)用地選擇脫硫固化劑'>脫硫固化劑。
一般電廠大多是外購(gòu)滿足要求的石灰石粉，由密封罐車運(yùn)至電廠內(nèi)，通過(guò)設(shè)置于密封罐車上的氣力卸料系統(tǒng)將石灰石粉卸至石灰石粉儲(chǔ)倉(cāng)。在石灰石粉儲(chǔ)倉(cāng)底部，安裝有氣力輸送系統(tǒng)，將石灰石粉通過(guò)管道輸送至爐膛進(jìn)行SO2吸收反應(yīng)。
循環(huán)流化床脫硫的石灰石最佳顆粒度一般為0.2～1.5mm，平均粒徑一般控制在0.1～0.5mm范圍。石灰石粒度大時(shí)其反應(yīng)表面小，使鈣的利用率降低；石灰石粒徑過(guò)細(xì)，則因現(xiàn)在常用的旋風(fēng)分離器只能分離出大于0.075mm的顆粒，小于0.075mm的顆粒不能再返回爐膛而降低了利用率（還會(huì)影響到灰的綜合利用）。循環(huán)流化床鍋爐與其分離和返料系統(tǒng)組成外循環(huán)回路保證了細(xì)顆粒（0.5～0.075mm的CaC2O3、CaO、CaS2O4等）隨爐灰一起的不斷循環(huán)，這樣SO2易擴(kuò)散到脫硫劑核心，其反應(yīng)面積增大，從而提高了循環(huán)流化床鍋爐中石灰石的利用率。0.5～1.5mm粒徑的顆粒則在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，被上升氣流攜帶上升一定高度后沿爐膛四面墻貼壁流下又落入流化床。循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行時(shí)較經(jīng)濟(jì)的Ca/S比一般在 1.5～2.5之間。
脫硫固化劑'>脫硫固化劑的選擇問(wèn)題。一般情況下電廠大多選擇石灰石作為
脫硫固化劑'>脫硫固化劑是基于其來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉且脫硫效率較高。也可以因地置宜地選擇石灰、氧化鋅、電石渣等作為脫硫固化劑'>脫硫固化劑，不同的脫硫固化劑'>脫硫固化劑產(chǎn)生的硫酸鹽性能有所不同，影響到灰渣的綜合利用性能。
石灰石粉特性：研磨后石灰石粉顆粒棱角, 硬度高；石灰石粉對(duì)壓縮空氣分子的親和力差，逸氣性強(qiáng)；粒度分布差別較大(20um-1.5mm)；堆積密度較大(1.3t/m3左右)；吸水性高，粘度大；；對(duì)輸送管道的磨損較大；氣力輸送的懸浮速度梯度較大，流態(tài)化性能差，氣力輸送的狀態(tài)極不穩(wěn)定（屬于難輸送物料）；石灰石粉顆粒容易沉積；吸潮板結(jié)，造成堵管。
石灰石系統(tǒng)投運(yùn)后出現(xiàn)的主要問(wèn)題：采用壓縮空氣輸粉時(shí)，壓縮空氣中帶水，使石灰石受潮、結(jié)塊；送粉管道細(xì)長(zhǎng)，中途彎頭部位易堵；投入石灰石后，床溫會(huì)下降、床壓迅速上漲；冷渣器排渣量增大。電廠各種石灰石粉存儲(chǔ)及輸送系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問(wèn)題
2.1 兩級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)
2.1.1 兩級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)為早期循環(huán)流化床鍋爐采用的經(jīng)實(shí)踐證明大多不太成熟的常規(guī)方案，國(guó)內(nèi)電廠安裝的較多。
系統(tǒng)分為石灰石粉庫(kù)（鍋爐房外）至中間粉倉(cāng)的前置段輸送和中間粉倉(cāng)至鍋爐爐膛的后置段輸送兩個(gè)部分。前置段輸送采用空壓機(jī)做為輸送用氣動(dòng)力源進(jìn)行定容間斷輸送；后置段輸送采用石灰石（羅茨）風(fēng)機(jī)做為輸送用氣動(dòng)力源進(jìn)行可定量調(diào)整的連續(xù)輸送。
(1）兩級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送干式噴鈣爐內(nèi)煙氣脫硫系統(tǒng)主要是由儲(chǔ)料倉(cāng)、正壓栓流式氣力輸送系統(tǒng)、爐前倉(cāng)、噴吹系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。物料采用罐車壓送到儲(chǔ)料倉(cāng)，再由正壓栓流式氣力輸送系統(tǒng)輸送至爐前倉(cāng)，最后經(jīng)噴吹系統(tǒng)吹送入爐膛。整個(gè)系統(tǒng)采用PLC程序控制。
(2）儲(chǔ)料倉(cāng)一般布置在零米層，可儲(chǔ)存一臺(tái)爐三天的用量，下部設(shè)有流化裝置以防止石灰石粉結(jié)塊，頂部設(shè)有除塵器及壓力真空釋放閥。
(3）爐前倉(cāng)布置在鍋爐附近，實(shí)際為一緩沖倉(cāng)，它接受儲(chǔ)料倉(cāng)的來(lái)粉，依靠重力自流卸粉。爐前倉(cāng)頂部設(shè)有除塵器及庫(kù)頂管箱，還設(shè)有高低料位，其下部還設(shè)有電加熱板以防止石灰石粉結(jié)塊。
(4）輸送系統(tǒng)是以空壓機(jī)作為動(dòng)力源，采用高密度的低壓栓流式輸送，將物料從發(fā)送器以灰栓形式由管道輸送至爐前倉(cāng)。輸送系統(tǒng)由發(fā)送器、進(jìn)出料閥、補(bǔ)氣閥、管路等組成。
(5）噴吹系統(tǒng)是以羅茨風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力源將石灰石粉吹入爐膛，由羅茨風(fēng)機(jī)、管路、彎頭、噴射器、混合器、螺旋給料機(jī)、葉輪式旋轉(zhuǎn)給料閥及插板門等組成。石灰石粉給料量由葉輪式旋轉(zhuǎn)給料閥通過(guò)變頻調(diào)速器根據(jù)鍋爐燃燒需用量進(jìn)行調(diào)整，也可由螺旋給料機(jī)進(jìn)行調(diào)整。
(6）主要技術(shù)參數(shù)： 氣灰比：～1:3.5，鈣硫比：～2.2:1，脫硫效率：85～90%。
2.1.2防止?fàn)t前石灰石粉輸送系統(tǒng)堵塞采用技術(shù)措施
(1）用電加熱器（根據(jù)氣候特點(diǎn)選用）：將石灰石風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)加熱到一定溫度，使輸送管路中的物料順暢流動(dòng)。
(2）用氣化裝置：安裝在粉倉(cāng)底部，加熱過(guò)的空氣通過(guò)陶瓷多孔板使干燥的粉粒狀的物料流化，增加物料的流動(dòng)性，防止物料板結(jié)、起拱。
(3）在噴射供料器上增設(shè)備用風(fēng)，風(fēng)源為壓縮空氣。防止在輸送風(fēng)壓不足時(shí)石灰石輸送系統(tǒng)堵塞。
2.1.3上述石灰石輸送系統(tǒng)屬于間斷輸送。在電廠實(shí)際運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題：
(1）向爐膛輸粉的給料量無(wú)法保證均勻、連續(xù)：石灰石粉的粒度、濕度等特性極易隨環(huán)境因素變化，石灰石從中間倉(cāng)進(jìn)入螺旋給料機(jī)時(shí)是不均勻、不連續(xù)的。螺旋給粉設(shè)備一般較易磨損，帶來(lái)的后果是：關(guān)閉不嚴(yán)，泄漏嚴(yán)重；當(dāng)通往爐膛的石灰石管路不暢時(shí)，石灰石風(fēng)機(jī)風(fēng)有可能倒灌到爐前石灰石倉(cāng)，導(dǎo)致給料困難。
(2）石灰石粉較細(xì)且極易吸潮，因而石灰石料倉(cāng)容易結(jié)塊堵塞，造成石灰石粉下料不暢；
(3）旋轉(zhuǎn)給料閥易磨損；
(4）間斷輸送，易在管道中產(chǎn)生細(xì)粉的沉積；
(5）使用爐前中間倉(cāng)當(dāng)做兩相流中繼輸送間的連接和緩沖，系統(tǒng)處理量過(guò)大，而且系統(tǒng)較為復(fù)雜，所需設(shè)備管道較多，故障點(diǎn)也多；
(6）整個(gè)系統(tǒng)消耗功率大；
(7）需設(shè)爐前中間倉(cāng)（在電廠煤倉(cāng)間15-30m標(biāo)高之間），土建投資大；
(8）初期投資大、運(yùn)行成本高。
現(xiàn)新建電廠設(shè)計(jì)或投產(chǎn)電廠的改造不宜再選用此兩級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)。
2.2單級(jí)料倉(cāng)連續(xù)石灰石輸送系統(tǒng)
外購(gòu)滿足要求的石灰石粉（粒徑小于1.5mm），由密封罐車運(yùn)至電廠內(nèi)，通過(guò)設(shè)置于密封罐車上的氣力卸料系統(tǒng)將石灰石粉卸至石灰石粉儲(chǔ)倉(cāng)。在石灰石粉儲(chǔ)倉(cāng)底部，安裝有氣力輸送系統(tǒng)，石灰石粉由高壓空氣通過(guò)管道直接輸送至爐膛進(jìn)行SO2吸收反應(yīng)。采用連續(xù)運(yùn)行方式，每套輸送系統(tǒng)正常出力不小于一臺(tái)鍋爐燃用設(shè)計(jì)煤種BMCR時(shí)爐內(nèi)脫硫所需石灰石粉量的150%。
單級(jí)料倉(cāng)循環(huán)流化床鍋爐石灰石輸送系統(tǒng)按噴射給料機(jī)的標(biāo)高不同分為0米層發(fā)送單級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)和約15米層發(fā)送單級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)，按輸送動(dòng)力氣源分為壓縮空氣、60-80KPa高壓風(fēng)（又分為單獨(dú)羅茨風(fēng)機(jī)或利用鍋爐高壓流化風(fēng)機(jī)）、熱一次風(fēng)等系統(tǒng)。
可以根據(jù)用戶循環(huán)流化床鍋爐的具體情況和系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，如個(gè)各個(gè)風(fēng)（一次、二次、高壓流化、播煤等風(fēng)）的壓力流量、各風(fēng)與爐膛接口的標(biāo)高、數(shù)量等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，定出最佳方案，給用戶提供更可靠、更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)的石灰石（脫硫固化劑'>脫硫固化劑）粉存儲(chǔ)及輸送系統(tǒng)優(yōu)化方案。
系統(tǒng)特點(diǎn)：系統(tǒng)由螺旋計(jì)量給料裝置、自控旋轉(zhuǎn)給料閥、壓力式噴射給料裝置、鼓風(fēng)送風(fēng)裝置以及管道分配器等組成?？梢愿鶕?jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要選擇不同的系統(tǒng)配置。采用針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐脫硫?qū)ｉT研制的注料泵（或噴射泵），該設(shè)備安裝在位于鍋爐房（附近）外側(cè)的石灰石粉庫(kù)下，可根據(jù)鍋爐的運(yùn)行工況，通過(guò)變頻電機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速控制，將石灰石粉定量、連續(xù)、均勻地一次送入鍋爐爐膛。
與常規(guī)間斷輸送相比，直接連續(xù)輸送系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1）投資成本低:一級(jí)輸送，設(shè)備少，耗氣小，投資降低，便于優(yōu)化布置；
(2）可靠性高: 由于設(shè)備減少，系統(tǒng)出故障的幾率減小，維護(hù)量??；
(3）給料均勻、連續(xù)、提高了輸送可靠性；
(4）系統(tǒng)出力調(diào)節(jié)方便、調(diào)節(jié)范圍大: 通過(guò)稱重模塊可清楚知道系統(tǒng)出力，通過(guò)變頻電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)整系統(tǒng)出力； 對(duì)單級(jí)料倉(cāng)連續(xù)石灰石輸送系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與改進(jìn)
單級(jí)料倉(cāng)連續(xù)輸送石灰石系統(tǒng)雖較兩級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)有所簡(jiǎn)化，投資較省，但氣源和發(fā)送方式的選擇性較大，還需在提高系統(tǒng)可靠性進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。可以根據(jù)用戶循環(huán)流化床鍋爐的具體情況和系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，如個(gè)各個(gè)風(fēng)（一次、二次、高壓流化、播煤等風(fēng)）的壓力流量、各風(fēng)與爐膛接口的標(biāo)高、數(shù)量等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，定出最佳方案，給用戶提供更可靠、更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)的石灰石（脫硫固化劑'>脫硫固化劑）粉存儲(chǔ)及輸送系統(tǒng)和脫硫優(yōu)化方案。
3.1設(shè)計(jì)改進(jìn)特點(diǎn)
(1）料倉(cāng)：在料倉(cāng)內(nèi)壁上增加設(shè)計(jì)高壓熱風(fēng)氣化板。
(2）螺旋計(jì)量給料裝置（自控旋轉(zhuǎn)給料閥）：增加防漏風(fēng)措施。
(3）噴射式供料器：在管道正壓運(yùn)行時(shí)能維持吸料口微負(fù)壓。
(4）高壓風(fēng)裝置：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選高壓羅茨風(fēng)機(jī)（或空壓機(jī)）。設(shè)計(jì)風(fēng)加熱裝置以確保整個(gè)系統(tǒng)能用熱風(fēng)吹掃。
(5）防凍設(shè)計(jì)：對(duì)粉倉(cāng)、設(shè)備、管道都設(shè)計(jì)保溫層。石灰石粉倉(cāng)系統(tǒng)的電加熱器能保證在氣候極端潮濕的情況下，脫硫劑粉不發(fā)生結(jié)塊，以防止堵料。
由于石灰石粉比較細(xì)、且易受潮結(jié)塊，所以要求粉倉(cāng)嚴(yán)密；又由于粉倉(cāng)嚴(yán)密，當(dāng)粉倉(cāng)靜壓低、給粉機(jī)靜壓高時(shí)，石灰石粉會(huì)倒灌，所以粉倉(cāng)的設(shè)計(jì)按用熱風(fēng)維持正壓運(yùn)行。
3.2輸送動(dòng)力氣源的優(yōu)化選擇方案
輸送動(dòng)力氣源可以選擇：壓縮空氣、單獨(dú)羅茨風(fēng)機(jī)60-80KPa高壓風(fēng)、利用CFB鍋爐高壓流化風(fēng)、利用CFB鍋爐熱一次風(fēng)。在輸送動(dòng)力氣源的選擇上首先要盡量利用電廠現(xiàn)有的資源，看看電廠CFB鍋爐的哪些風(fēng)富裕量比較大，然后合理選擇。利用CFB鍋爐高壓流化風(fēng)和熱一次風(fēng)是最經(jīng)濟(jì)的方案。使用熱一次風(fēng)作為輸送動(dòng)力氣源的前提是在約15米層設(shè)置發(fā)送料裝置同時(shí)采用無(wú)中間倉(cāng)的發(fā)送系統(tǒng)。
3.3發(fā)送料裝置標(biāo)高的優(yōu)化選擇方案
單級(jí)料倉(cāng)脫硫固化劑'>脫硫固化劑輸送系統(tǒng)按噴射給料機(jī)的標(biāo)高不同分為0米層發(fā)送單級(jí)料倉(cāng)脫硫固化劑'>脫硫固化劑輸送系統(tǒng)和15米層發(fā)送單級(jí)料倉(cāng)脫硫固化劑'>脫硫固化劑輸送系統(tǒng)。在15米層設(shè)置發(fā)送脫硫固化劑'>脫硫固化劑裝置使粉倉(cāng)的高度提升，需同時(shí)采用無(wú)中間倉(cāng)的發(fā)送系統(tǒng)才能降低這個(gè)高度，然后便于利用CFB鍋爐高壓流化風(fēng)或熱一次風(fēng)作為輸送動(dòng)力氣源，總體上避免系統(tǒng)復(fù)雜化，降低工程造價(jià)。
在0米層設(shè)置單級(jí)發(fā)送裝置，若采用無(wú)中間倉(cāng)的發(fā)送系統(tǒng)則發(fā)送裝置的實(shí)際設(shè)置標(biāo)高約提升到5米料，同時(shí)盡力將粉倉(cāng)布置在CFB鍋爐房附近，就可避免使用壓縮空氣輸送而采用單獨(dú)羅茨風(fēng)機(jī)60-80KPa高壓風(fēng)或利用CFB鍋爐高壓流化風(fēng)作為輸送動(dòng)力氣源?？傮w上避免系統(tǒng)復(fù)雜化，提高了可靠性，還可降低工程造價(jià)。
3.4發(fā)送料裝置的優(yōu)化選擇方案
發(fā)送料裝置目前有多種形式：倉(cāng)泵、噴射器、三通式混合器、強(qiáng)力噴射泵、料封泵、倉(cāng)螺體等。
不外呼通過(guò)氣體的高速射流造成低氣壓腔體抽吸自由下落的脫硫固化劑'>脫硫固化劑粉末，形成氣固兩相流。氣灰比：～1:3.5。
3.5 中間收料給料小倉(cāng)的優(yōu)化選擇方案
按有無(wú)中間倉(cāng)來(lái)劃分發(fā)送料系統(tǒng)則有三中：具有一個(gè)中間倉(cāng)的發(fā)送料系統(tǒng)、具有兩個(gè)中間倉(cāng)（收料給料倉(cāng)）的發(fā)送系統(tǒng)、沒(méi)有中間倉(cāng)的發(fā)送系統(tǒng)。究竟哪一種更可靠、更實(shí)用，這與發(fā)送料裝置的選型、倉(cāng)料干燥方式及輸送動(dòng)力氣源的優(yōu)化選擇有關(guān)，需綜合考慮，才能確定出一種更可靠、更經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方案。沒(méi)有中間倉(cāng)的發(fā)送系統(tǒng)當(dāng)然是最簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，但要在最可靠性上充分考慮采取有效措施，主要是合理解決倉(cāng)料干燥方式和料倉(cāng)的背壓?jiǎn)栴}。
3.6 石灰石粉與鍋爐接口的優(yōu)化選擇方案
脫硫固化劑'>脫硫固化劑與鍋爐的接口即脫硫固化劑'>脫硫固化劑氣固兩相流噴入CFB鍋爐的位置，這對(duì)脫硫效果也有一定影響。國(guó)內(nèi)CFB鍋爐脫硫固化劑'>脫硫固化劑與鍋爐的接口方式主要有：在爐墻下部上專門開(kāi)孔、在回料斜腿上部開(kāi)孔噴入循環(huán)灰內(nèi)部、在上下二次風(fēng)管彎頭處接口噴向二次風(fēng)口、在落煤管處充當(dāng)播煤風(fēng)隨煤噴入爐膛。不同制造廠的不同容量的CFB鍋爐上述各個(gè)接口的標(biāo)高都不僅相同，到底哪個(gè)接口方式才能最有效地提高脫硫效果，不能一概而論。總之要使脫硫固化劑'>脫硫固化劑同時(shí)從不同標(biāo)高進(jìn)入CFB鍋爐爐堂，使脫硫固化劑'>脫硫固化劑粉彌漫在整個(gè)爐堂空間最充分地煅燒和與SO2接觸反應(yīng)。
要考慮CFB鍋爐背壓對(duì)脫硫固化劑'>
脫硫固化劑輸送系統(tǒng)的影響，在接口處設(shè)計(jì)成三通式負(fù)壓吸入口。
3.7 石灰石粉倉(cāng)內(nèi)防潮的優(yōu)化選擇方案
脫硫固化劑'>脫硫固化劑粉倉(cāng)內(nèi)的防潮問(wèn)題現(xiàn)在是簡(jiǎn)單的采用密閉的辦法，出現(xiàn)了粉倉(cāng)內(nèi)背壓波動(dòng)甚至為負(fù)的情況，影響到脫硫固化劑'>脫硫固化劑粉的可靠輸送。采用粉倉(cāng)密閉的辦法導(dǎo)致了中間倉(cāng)（收料給料倉(cāng)）的出現(xiàn)，使系統(tǒng)和控制更加復(fù)雜，操作和維護(hù)量加大。優(yōu)化選擇的解決辦法是粉倉(cāng)的設(shè)計(jì)按用熱風(fēng)維持正壓運(yùn)行。
3.8 脫硫固化劑'>脫硫固化劑的優(yōu)化選擇方案
脫硫固化劑'>脫硫固化劑的優(yōu)化選擇主要是兼顧脫硫效率高和灰渣綜合利用好兩個(gè)方面。
一般情況下電廠大多選擇石灰石作為脫硫固化劑'>脫硫固化劑是基于其來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉且脫硫效率較高。也可以因地置宜地選擇石灰、氧化鋅、電石渣等作為脫硫固化劑'>脫硫固化劑。需要指出的是粒徑在0.2mm以下的細(xì)粉狀的物質(zhì)如消石灰不能作為CFB鍋爐的脫硫固化劑'>脫硫固化劑。不同的脫硫固化劑'>脫硫固化劑產(chǎn)生的硫酸鹽性能有所不同，影響到灰渣的綜合利用。一種少量的脫硫添加劑可以改變灰渣的的品質(zhì)，可以保證灰渣的有效綜合利用。這種服務(wù)已經(jīng)社會(huì)化。
第五篇：循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)存在問(wèn)題及優(yōu)化脫硫-中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)
循環(huán)流化床脫硫脫硝技術(shù)
姓名：劉明曉，張智輝
寧夏國(guó)華寧東發(fā)電有限公司 寧夏靈武市馬家灘鎮(zhèn)韓家溝 750408 Circulating fluidized bed desulfurization denitration technology
NAME:LIUMINGXIAO,ZHANGZHIHUI Ningxia guohua ningdong power company limited company.Addr.Hanjiagou,Majiatan Town,Lingwu
City,Ningxia zip code: 750408
多技術(shù)難題需要改進(jìn)，才能實(shí)現(xiàn)90%以上脫硫脫銷ABSTRACT:Circulating luidized bed 的效果。本文就循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫脫硝做出desulfurization and denitration options, plant all
綜合論述，以求在技術(shù)方面得到改善。kinds of lime stone storage and transportation
1脫硫脫硝方式選擇及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 system of the characteristics and existing
目前，國(guó)際上使用最多的脫硫技術(shù)有煙氣脫硫problems, the optimization options
種：濕法煙氣脫硫、干法和半干法煙氣脫硫。國(guó)外摘要：循環(huán)流化床脫硫脫硝方式選擇及特點(diǎn)，電廠
應(yīng)用最為普遍的是濕法煙氣脫硫技術(shù)，約占電廠裝各種石灰石粉存儲(chǔ)及輸送系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問(wèn)題，機(jī)容量的85，其次是干法和半干法脫硫技術(shù)。排煙優(yōu)化選擇方案。
循環(huán)流化床脫硫全稱為氣體懸浮吸收技術(shù)<簡(jiǎn)稱關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床；脫硫脫硝；優(yōu)化選擇 GSA脫硫系統(tǒng)>。該脫硫方式具有初投資省、占地少、脫硫效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、系統(tǒng)簡(jiǎn)單及操作方便等0 前言 優(yōu)點(diǎn)。在國(guó)際上掌握此項(xiàng)技術(shù)比較成熟的公司有丹世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署統(tǒng)麥FLS。MILJ公司。此外，德國(guó)魯奇的BISCHOFF計(jì)，目前每年由人類制造的含硫含銷燃料燃公司排煙循環(huán)流化床脫硫技術(shù)<稱為CFB煙氣脫硫>燒排放到大氣中的二氧化硫、氮氧化物高達(dá)也是較成熟的煙氣脫硫技術(shù)。2億噸左右，嚴(yán)重破壞了大氣環(huán)境，制約著GSA法脫硫與煙氣循環(huán)流化床
2循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)煙氣脫硫特點(diǎn)
循環(huán)流化床
一般電廠大多是外購(gòu)滿足要求的石灰石粉，由密封罐車運(yùn)至電廠內(nèi)，通過(guò)設(shè)置于密封罐車上的氣力卸料系統(tǒng)將石灰石粉卸至石灰石粉儲(chǔ)倉(cāng)。在石灰石粉儲(chǔ)倉(cāng)底部，安裝有氣力輸送系統(tǒng)，將石灰石粉通過(guò)管道輸送至爐膛進(jìn)行SO2吸收反應(yīng)。
循環(huán)流化床脫硫的石灰石最佳顆粒度一般為0.2～1.5mm，平均粒徑一般控制在0.1～0.5mm范圍。石灰石粒度大時(shí)其反應(yīng)表面小，使鈣的利用率降低；石灰石粒徑過(guò)細(xì)，則因現(xiàn)在常用的旋風(fēng)分離器只能分離出大于0.075mm的顆粒，小于0.075mm的顆粒不能再返回爐膛而降低了利用率<還會(huì)影響到灰的綜合利用>。循環(huán)流化床鍋爐與其分離和返料系統(tǒng)組成外循環(huán)回路保證了細(xì)顆粒<0.5～0.075mm的CaC2O3、CaO、CaS2O4等>隨爐灰一起的不斷循環(huán)，這樣SO2易擴(kuò)散到脫硫劑核心，其反應(yīng)面積增大，從而提高了循環(huán)流化床鍋爐中石灰石的利用率。0.5～1.5mm粒徑的顆粒則在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，被上升氣流攜帶上升一定高度后沿爐膛四面墻貼壁流下又落入流化床。循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行時(shí)較經(jīng)濟(jì)的Ca/S比一般在 1.5～2.5之間。
脫硫固化劑的選擇問(wèn)題。一般情況下電廠大多選擇石灰石作為脫硫固化劑是基于其來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉且脫硫效率較高。也可以因地置宜地選擇石灰、氧化鋅、電石渣等作為脫硫固化劑，不同的脫硫固化劑產(chǎn)生的硫酸鹽性能有所不同，影響到灰渣的綜合利用性能。
石灰石粉特性：研磨后石灰石粉顆粒棱角,硬度高；石灰石粉對(duì)壓縮空氣分子的親和
力差，逸氣性強(qiáng)；粒度分布差別較大<20um-1.5mm>；
堆積密度較大<1.3t/m
3左右>；吸水性高，粘度大；；對(duì)輸送管道的磨損較大；氣力輸送的懸浮速度梯度較大，流態(tài)化性能差，氣力輸送的狀態(tài)極不穩(wěn)定<屬于難輸送物料>；石灰石粉顆粒容易沉積；吸潮板結(jié)，造成堵管。
石灰石系統(tǒng)投運(yùn)后出現(xiàn)的主要問(wèn)題：采用壓縮空氣輸粉時(shí)，壓縮空氣中帶水，使石灰石受潮、結(jié)塊；送粉管道細(xì)長(zhǎng)，中途彎頭部位易堵；投入石灰石后，床溫會(huì)下降、床壓迅速上漲；冷渣器排渣量增大。
3電廠各種石灰石粉存儲(chǔ)及輸送系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問(wèn)題
3.1兩級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)
兩級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)為早期循環(huán)流化床鍋爐采用的經(jīng)實(shí)踐證明大多不太成熟的常規(guī)方案，國(guó)內(nèi)電廠安裝的較多。
系統(tǒng)分為石灰石粉庫(kù)<鍋爐房外>至中間粉倉(cāng)的前置段輸送和中間粉倉(cāng)至鍋爐爐膛的后置段輸送兩個(gè)部分。前置段輸送采用空壓機(jī)做為輸送用氣動(dòng)力源進(jìn)行定容間斷輸送；后置段輸送采用石灰石<羅茨>風(fēng)機(jī)做為輸送用氣動(dòng)力源進(jìn)行可定量調(diào)整的連續(xù)輸送。
<1>兩級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送干式噴鈣爐內(nèi)煙氣脫硫系統(tǒng)主要是由儲(chǔ)料倉(cāng)、正壓栓流式氣力輸送系統(tǒng)、爐前倉(cāng)、噴吹系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。物料采用罐車壓送到儲(chǔ)料倉(cāng)，再由正壓栓流式氣力輸送系統(tǒng)輸送至爐前倉(cāng)，最后經(jīng)噴吹系統(tǒng)吹送入爐膛。整個(gè)系統(tǒng)采用PLC程序控制。
<2>儲(chǔ)料倉(cāng)一般布置在零米層，可儲(chǔ)存一臺(tái)爐三天的用量，下部設(shè)有流化裝置以防止石灰石粉結(jié)塊，頂部設(shè)有除塵器及壓力真空釋放閥。
<3>爐前倉(cāng)布置在鍋爐附近，實(shí)際為一緩沖倉(cāng)，它接受儲(chǔ)料倉(cāng)的來(lái)粉，依靠重力自流卸粉。爐前倉(cāng)頂部設(shè)有除塵器及庫(kù)頂管箱，還設(shè)有高低料位，其下部還設(shè)有電加熱板以防止石灰石粉結(jié)塊。<4>輸送系統(tǒng)是以空壓機(jī)作為動(dòng)力源，采用高密度的低壓栓流式輸送，將物料從發(fā)送器以灰栓形式由管道輸送至爐前倉(cāng)。輸送系統(tǒng)由發(fā)送器、進(jìn)出料閥、補(bǔ)氣閥、管路等組成。
<5>噴吹系統(tǒng)是以羅茨風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力源將石灰石粉吹入爐膛，由羅茨風(fēng)機(jī)、管路、彎頭、噴射器、混合器、螺旋給料機(jī)、葉輪式旋轉(zhuǎn)給料閥及插板門等組成。石灰石粉給料量由葉輪式旋轉(zhuǎn)給料閥通過(guò)變頻調(diào)速器根據(jù)鍋爐燃燒需用量進(jìn)行調(diào)整，也可由螺旋給料機(jī)進(jìn)行調(diào)整。
<6>主要技術(shù)參數(shù)： 氣灰比：～1:3.5，鈣硫比：～2.2:1，脫硫效率：85～90%。
防止?fàn)t前石灰石粉輸送系統(tǒng)堵塞采用技術(shù)措施
<1>用電加熱器<根據(jù)氣候特點(diǎn)選用>：將石灰石風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)加熱到一定溫度，使輸送管路中的物料順暢流動(dòng)。
<2>用氣化裝置：安裝在粉倉(cāng)底部，加熱過(guò)的空氣通過(guò)陶瓷多孔板使干燥的粉粒狀的物料流化，增加物料的流動(dòng)性，防止物料板結(jié)、起拱。
<3>在噴射供料器上增設(shè)備用風(fēng)，風(fēng)源為壓縮空氣。防止在輸送風(fēng)壓不足時(shí)石灰石輸送系統(tǒng)堵塞。
上述石灰石輸送系統(tǒng)屬于間斷輸送。在電廠實(shí)際運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題：
<1>向爐膛輸粉的給料量無(wú)法保證均勻、連續(xù)：石灰石粉的粒度、濕度等特性極易隨環(huán)境因素變化，石灰石從中間倉(cāng)進(jìn)入螺旋給料機(jī)時(shí)是不均勻、不連續(xù)的。螺旋給粉設(shè)備一般較易磨損，帶來(lái)的后果是：關(guān)閉不嚴(yán)，泄漏嚴(yán)重；當(dāng)通往爐膛的石灰石管路不暢時(shí)，石灰石風(fēng)機(jī)風(fēng)有可能倒灌到爐前石灰石倉(cāng)，導(dǎo)致給料困難。
<2>石灰石粉較細(xì)且極易吸潮，因而石灰石料倉(cāng)容易結(jié)塊堵塞，造成石灰石粉下料不暢；
<3>旋轉(zhuǎn)給料閥易磨損； <4>間斷輸送，易在管道中產(chǎn)生細(xì)粉的沉積；
<5>使用爐前中間倉(cāng)當(dāng)做兩相流中繼輸送間的連接和緩沖，系統(tǒng)處理量過(guò)大，而且系統(tǒng)較為復(fù)雜，所需設(shè)備管道較多，故障點(diǎn)
也多；
<6>整個(gè)系統(tǒng)消耗功率大；
<7>需設(shè)爐前中間倉(cāng)<在電廠煤倉(cāng)間15-30m標(biāo)高之間>，土建投資大；
<8>初期投資大、運(yùn)行成本高。
現(xiàn)新建電廠設(shè)計(jì)或投產(chǎn)電廠的改造不宜再選用此兩級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)。3.2單級(jí)料倉(cāng)連續(xù)石灰石輸送系統(tǒng)
外購(gòu)滿足要求的石灰石粉<粒徑小于1.5mm>，由密封罐車運(yùn)至電廠內(nèi)，通過(guò)設(shè)置于密封罐車上的氣力卸料系統(tǒng)將石灰石粉卸至石灰石粉儲(chǔ)倉(cāng)。在石灰石粉儲(chǔ)倉(cāng)底部，安裝有氣力輸送系統(tǒng)，石灰石粉由高壓空氣通過(guò)管道直接輸送至爐膛進(jìn)行SO2吸收反應(yīng)。采用連續(xù)運(yùn)行方式，每套輸送系統(tǒng)正常出力不小于一臺(tái)鍋爐燃用設(shè)計(jì)煤種BMCR時(shí)爐內(nèi)脫硫所需石灰石粉量的150%。
單級(jí)料倉(cāng)循環(huán)流化床鍋爐石灰石輸送系統(tǒng)按噴射給料機(jī)的標(biāo)高不同分為0米層發(fā)送單級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)和約15米層發(fā)送單級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)，按輸送動(dòng)力氣源分為壓縮空氣、60-80KPa高壓風(fēng)<又分為單獨(dú)羅茨風(fēng)機(jī)或利用鍋爐高壓流化風(fēng)機(jī)>、熱一次風(fēng)等系統(tǒng)。
可以根據(jù)用戶循環(huán)流化床鍋爐的具體情況和系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，如個(gè)各個(gè)風(fēng)<一次、二次、高壓流化、播煤等風(fēng)>的壓力流量、各風(fēng)與爐膛接口的標(biāo)高、數(shù)量等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，定出最佳方案，給用戶提供更可靠、更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)的石灰石<脫硫固化劑>粉存儲(chǔ)及輸送系統(tǒng)優(yōu)化方案。
系統(tǒng)特點(diǎn)：系統(tǒng)由螺旋計(jì)量給料裝置、自控旋轉(zhuǎn)給料閥、壓力式噴射給料裝置、鼓風(fēng)送風(fēng)裝置以及管道分配器等組成。可以根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要選擇不同的系統(tǒng)配置。采用針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐脫硫?qū)ｉT研制的注料泵<或噴射泵>，該設(shè)備安裝在位于鍋爐房<附近>外側(cè)的石灰石粉庫(kù)下，可根據(jù)鍋爐的運(yùn)行工況，通過(guò)變頻電機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速控制，將石灰石粉定量、連續(xù)、均勻地一次送入鍋爐爐膛。與常規(guī)間斷輸送相比，直接連續(xù)輸送系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
<1>投資成本低:一級(jí)輸送，設(shè)備少，耗氣小，投資降低，便于優(yōu)化布置； <2>可靠性高:由于設(shè)備減少，系統(tǒng)出故障的幾率減小，維護(hù)量?。?/p>
<3>給料均勻、連續(xù)、提高了輸送可靠性； <4>系統(tǒng)出力調(diào)節(jié)方便、調(diào)節(jié)范圍大: 通過(guò)稱重模塊可清楚知道系統(tǒng)出力，通過(guò)變頻電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)整系統(tǒng)出力；
4對(duì)單級(jí)料倉(cāng)連續(xù)石灰石輸送系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與改進(jìn)
單級(jí)料倉(cāng)連續(xù)輸送石灰石系統(tǒng)雖較兩級(jí)料倉(cāng)石灰石輸送系統(tǒng)有所簡(jiǎn)化，投資較省，但氣源和發(fā)送方式的選擇性較大，還需在提高系統(tǒng)可靠性進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)?？梢愿鶕?jù)用戶循環(huán)流化床鍋爐的具體情況和系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，如個(gè)各個(gè)風(fēng)<一次、二次、高壓流化、播煤等風(fēng)>的壓力流量、各風(fēng)與爐膛接口的標(biāo)高、數(shù)量等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，定出最佳方案，給用戶提供更可靠、更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)的石灰石<脫硫固化劑>粉存儲(chǔ)及輸送系統(tǒng)和脫硫優(yōu)化方案。4.1設(shè)計(jì)改進(jìn)特點(diǎn)
<1>料倉(cāng)：在料倉(cāng)內(nèi)壁上增加設(shè)計(jì)高壓熱風(fēng)氣化板。
<2>螺旋計(jì)量給料裝置<自控旋轉(zhuǎn)給料閥>：增加防漏風(fēng)措施。
<3>噴射式供料器：在管道正壓運(yùn)行時(shí)能維持吸料口微負(fù)壓。
<4>高壓風(fēng)裝置：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選高壓羅茨風(fēng)機(jī)<或空壓機(jī)>。設(shè)計(jì)風(fēng)加熱裝置以確保整個(gè)系統(tǒng)能用熱風(fēng)吹掃。
<5>防凍設(shè)計(jì)：對(duì)粉倉(cāng)、設(shè)備、管道都設(shè)計(jì)保溫層。石灰石粉倉(cāng)系統(tǒng)的電加熱器能保
證在氣候極端潮濕的情況下，脫硫劑粉不發(fā)生結(jié)塊，以防止堵料。
由于石灰石粉比較細(xì)、且易受潮結(jié)塊，所以要求粉倉(cāng)嚴(yán)密；又由于粉倉(cāng)嚴(yán)密，當(dāng)粉倉(cāng)靜壓低、給粉機(jī)靜壓高時(shí)，石灰石粉會(huì)倒灌，所以粉倉(cāng)的設(shè)計(jì)按用熱風(fēng)維持正壓運(yùn)行。4.2輸送動(dòng)力氣源的優(yōu)化選擇方案
輸送動(dòng)力氣源可以選擇：壓縮空氣、單獨(dú)羅茨風(fēng)機(jī)60-80KPa高壓風(fēng)、利用CFB鍋爐高壓流化風(fēng)、利用CFB鍋爐熱一次風(fēng)。在輸送動(dòng)力氣源的選擇上首先要盡量利用電廠現(xiàn)有的資源，看看電廠CFB鍋爐的哪些風(fēng)富裕量比較大，然后合理選擇。利用CFB鍋爐高壓流化風(fēng)和熱一次風(fēng)是最經(jīng)濟(jì)的方案。使用熱一次風(fēng)作為輸送動(dòng)力氣源的前提是在約15米層設(shè)置發(fā)送料裝置同時(shí)采用無(wú)中間倉(cāng)的發(fā)送系統(tǒng)。4.3發(fā)送料裝置標(biāo)高的優(yōu)化選擇方案
單級(jí)料倉(cāng)脫硫固化劑輸送系統(tǒng)按噴射給料機(jī)的標(biāo)高不同分為0米層發(fā)送單級(jí)料倉(cāng)脫硫固化劑輸送系統(tǒng)和15米層發(fā)送單級(jí)料倉(cāng)脫硫固化劑輸送系統(tǒng)。在15米層設(shè)置發(fā)送脫硫固化劑裝置使粉倉(cāng)的高度提升，需同時(shí)采用無(wú)中間倉(cāng)的發(fā)送系統(tǒng)才能降低這個(gè)高度，然后便于利用CFB鍋爐高壓流化風(fēng)或熱一次風(fēng)作為輸送動(dòng)力氣源，總體上避免系統(tǒng)復(fù)雜化，降低工程造價(jià)。
在0米層設(shè)置單級(jí)發(fā)送裝置，若采用無(wú)中間倉(cāng)的發(fā)送系統(tǒng)則發(fā)送裝置的實(shí)際設(shè)置標(biāo)高約提升到5米料，同時(shí)盡力將粉倉(cāng)布置在CFB鍋爐房附近，就可避免使用壓縮空氣輸送而采用單獨(dú)羅茨風(fēng)機(jī)60-80KPa高壓風(fēng)或利用CFB鍋爐高壓流化風(fēng)作為輸送動(dòng)力氣源?？傮w上避免系統(tǒng)復(fù)雜化，提高了可靠性，還可降低工程造價(jià)。4.4發(fā)送料裝置的優(yōu)化選擇方案
發(fā)送料裝置目前有多種形式：倉(cāng)泵、噴射器、三通式混合器、強(qiáng)力噴射泵、料封泵、倉(cāng)螺體等。
不外呼通過(guò)氣體的高速射流造成低氣壓腔體抽吸自由下落的脫硫固化劑粉末，形成氣固兩相流。氣灰比：～1:3.5。
4.5 中間收料給料小倉(cāng)的優(yōu)化選擇方案
按有無(wú)中間倉(cāng)來(lái)劃分發(fā)送料系統(tǒng)則有三中：具有一個(gè)中間倉(cāng)的發(fā)送料系統(tǒng)、具有兩個(gè)中間倉(cāng)<收料給料倉(cāng)>的發(fā)送系統(tǒng)、沒(méi)有中間倉(cāng)的發(fā)送系統(tǒng)。究竟哪一種更可靠、更實(shí)用，這與發(fā)送料裝置的選型、倉(cāng)料干燥方式及輸送動(dòng)力氣源的優(yōu)化選擇有關(guān)，需綜合考慮，才能確定出一種更可靠、更經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方案。沒(méi)有中間倉(cāng)的發(fā)送系統(tǒng)當(dāng)然是最簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，但要在最可靠性上充分考慮采取有效措施，主要是合理解決倉(cāng)料干燥方式和料倉(cāng)的背壓?jiǎn)栴}。
4.6 石灰石粉與鍋爐接口的優(yōu)化選擇方案 脫硫固化劑與鍋爐的接口即脫硫固化劑氣固兩相流噴入CFB鍋爐的位置，這對(duì)脫硫效果也有一定影響。國(guó)內(nèi)CFB鍋爐脫硫固化劑與鍋爐的接口方式主要有：在爐墻下部上專門開(kāi)孔、在回料斜腿上部開(kāi)孔噴入循環(huán)灰內(nèi)部、在上下二次風(fēng)管彎頭處接口噴向二次風(fēng)口、在落煤管處充當(dāng)播煤風(fēng)隨煤噴入爐膛。不同制造廠的不同容量的CFB鍋爐上述各個(gè)接口的標(biāo)高都不僅相同，到底哪個(gè)接口方式才能最有效地提高脫硫效果，不能一概而論。總之要使脫硫固化劑同時(shí)從不同標(biāo)高進(jìn)入CFB鍋爐爐堂，使脫硫固化劑粉彌漫在整個(gè)爐堂空間最充分地煅燒和與SO2接觸反應(yīng)。
要考慮CFB鍋爐背壓對(duì)脫硫固化劑輸送系統(tǒng)的影響，在接口處設(shè)計(jì)成三通式負(fù)壓吸入口。
4.7石灰石粉倉(cāng)內(nèi)防潮的優(yōu)化選擇方案 脫硫固化劑粉倉(cāng)內(nèi)的防潮問(wèn)題現(xiàn)在是簡(jiǎn)單的采用密閉的辦法，出現(xiàn)了粉倉(cāng)內(nèi)背壓波動(dòng)甚至為負(fù)的情況，影響到脫硫固化劑粉的可靠輸送。采用粉倉(cāng)密閉的辦法導(dǎo)致了中間倉(cāng)<收料給料倉(cāng)>的出現(xiàn)，使系統(tǒng)和控制更加復(fù)雜，操作和維護(hù)量加大。優(yōu)化選擇的解決辦法是粉倉(cāng)的設(shè)計(jì)按用熱風(fēng)維持正壓運(yùn)行。4.8 脫硫固化劑的優(yōu)化選擇方案
脫硫固化劑的優(yōu)化選擇主要是兼顧脫硫效率高和灰渣綜合利用好兩個(gè)方面。
一般情況下電廠大多選擇石灰石作為脫硫固化劑是基于其來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉且脫
硫效率較高。也可以因地置宜地選擇石灰、氧化鋅、電石渣等作為脫硫固化劑。需要指出的是粒徑在0.2mm以下的細(xì)粉狀的物質(zhì)如消石灰不能作為CFB鍋爐的脫硫固化劑。不同的脫硫固化劑產(chǎn)生的硫酸鹽性能有所不同，影響到灰渣的綜合利用。一種少量的脫硫添加劑可以改變灰渣的的品質(zhì)，可以保證灰渣的有效綜合利用。這種服務(wù)已經(jīng)社會(huì)化。
5.結(jié)語(yǔ)及建議
循環(huán)流化床鍋爐的脫硫脫銷技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng)工程。以往的工作中，我們對(duì)爐內(nèi)的脫硫脫硝等問(wèn)題進(jìn)行了研究，取得了一些階段性成果，但也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題。本文對(duì)脫硫脫硝的重要性做出了說(shuō)明，同時(shí)對(duì)目前脫硫脫硝的技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性，技術(shù)特點(diǎn)等做出了分析。針對(duì)目前的石灰石系統(tǒng)所存在的諸多問(wèn)題提出了優(yōu)化選擇方案。
我國(guó)從70年代開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外脫硫脫銷成套設(shè)備，但到目前為止，大多數(shù)火電廠很少落實(shí)投運(yùn)。主要是脫硫脫硝成本問(wèn)題，產(chǎn)物出路問(wèn)題以及引進(jìn)技術(shù)國(guó)產(chǎn)化的問(wèn)題。為此，循環(huán)流化床在具體煙氣脫硫脫銷的工藝選擇上，應(yīng)該做的具體問(wèn)題具體分析。選擇具體脫硫脫銷技術(shù)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：
<1> 二氧化硫和氮氧化物排放率均應(yīng)滿足環(huán)保法規(guī)
<2> 技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠，應(yīng)用業(yè)績(jī)良好。<3> 一次性投資少，運(yùn)行費(fèi)用低 <4> 副產(chǎn)品能夠處置利用，不造成二次污染
<5> 工藝過(guò)程能適應(yīng)循環(huán)流化床鍋爐的要求，并能適應(yīng)燃煤含硫量和含硝量在一定范圍內(nèi)的變化
<6> 設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，降低費(fèi)用
致謝
感謝中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)和中國(guó)神華國(guó)華電力分公司主辦的清潔高效燃煤發(fā)電技術(shù)協(xié)作的征文活動(dòng)。通過(guò)自此征文，不僅加強(qiáng)了各個(gè)企業(yè)之間的交流也促進(jìn)了企業(yè)互相的提高，同時(shí)為發(fā)電技術(shù)的綜合探討提供了一個(gè)良好的交流平臺(tái)。
參 考 文 獻(xiàn)：
[1]胡少華，齊美富 鍋爐煙氣脫硫技術(shù)進(jìn)展[J] 能源研究與信息.2003.19.<2>：95-100
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[3]孔火亮.吳慧芳.燃煤煙氣脫硫技術(shù)及主要工藝[J].煤礦環(huán)境保護(hù).2002.16.<6>：22-28 收稿日期：2010年7月18日 作者介紹：
劉明曉（1983），男，河南，本科，工程師，節(jié)能減排 張智輝（1986），男，河北，本科，節(jié)能減排
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