循环流化床锅炉添加石灰石脱硫剂对锅炉效率的影响(一)

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作者：孔凡新 宋凤霞 高延存 李平方 肖翠香

　　摘要:循环流化床锅炉对煤种的适应范围广,可以燃用各种烟煤、无烟煤及低热值燃料。当用高硫燃料时,通过向炉内填加石灰石,能显著降低SO2和NOx排放量,添加石灰石脱硫剂对锅炉的效率有影响,本文指出了影响因素,并根据实际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
　　1、前言
　　华聚能源济东新村电厂使用的35t/h循环流化床锅炉,是济南锅炉厂和中国科学院工程热物理所,联合开发的一种高效,低污染的新型锅炉。当燃用高硫燃料时,通过向炉内填加石灰石,能显著降低SO2和NOx排放量。
　　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,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。本文着重通过实例分析向炉内加石灰石脱硫剂对锅炉效率的影响。
　　2、添加石灰石脱硫的石灰石投入量计算
　　石灰石脱硫的化学反应方程式为:
　　S+O2――→SO2
　　CaCO3――→CaO+CO2
　　CaO+SO2――→CaSO3
　　CaSO3+1/2O2――→CaSO4
　　CaSO4+CO――→CaO+O2+CO2
　　由上述反应式中可以看出,一摩尔的硫(32kg)需要一摩尔的碳酸钙(100kg)进行反应,燃烧时,煤中的硫大约有28.5%的硫分残留于灰渣中,71.5%则以气体形势排放出来。根据工业循环流化床锅炉的运行数据表明,随着Ca/S比的增加,脱硫效率在Ca/S比低于2.5时,增加很快,而当继续增加Ca/S比时,脱硫效率增加的很少,正常设计的Ca/S比为2～2.5。脱硫反应在不同的气氛中反应方向不同。在氧化性气氛中,CaO和SO2结合占主导地位,而在还原性气氛中CaSO4的分解占主导地位。济东新村电厂锅炉设计耗煤量为8726.4kg/h,燃煤含硫量平均为0.5%,取Ca/S比为2.5,计算得出每小时需要加入的石灰石量为366.5kg。