利用cfb鍋爐進行爐內脫硫的整體系統(tǒng)改造可行性研究報告(編輯修改稿)
2025-05-30 03:19 本頁面
【文章內容簡介】 大唐紅河電廠30012435≤ 600江蘇大屯電廠13520270≤ 300新會雙水發(fā)電廠13526644≤ 80山東華宇鋁電13522750≤ 350分宜發(fā)電廠10013590≤ 700607 國外大型CFB鍋爐SO2排放情況美國JEA示范電站2300MWCFB鍋爐的設計燃料為次煙煤和石油焦（含硫量達8%），通過低成本爐內脫硫方式燃用高含硫量石油焦發(fā)電。由于擔心單純爐內脫硫不能滿足環(huán)保要求，在爐外設置半干法脫硫裝置，設計脫硫效率為98%。鍋爐實際運行結果表明，~%時，不投石灰石時SO2的排放濃度高達12000 mg/Nm3以上，通過爐內添加石灰石脫硫，爐內脫硫效率高達96%以上，SO2的排放濃度可以降低到400mg/Nm3以下，爐外脫硫效率在2%以下。表3是FW公司國外部分電廠污染物排放情況。可以看出，表中電廠實測脫硫效率大部分在90%以上，SO2排放均可以達到相關標準要求。表3 FW公司國外CFB鍋爐電廠污染物排放水平 我國CFB鍋爐爐內脫硫存在的問題正如上面談到，國內外大量試驗研究及實爐運行結果均表明，通過爐內脫硫，CFB鍋爐可以達到較高脫硫效率（≥90%），SO2排放也完全可以達到環(huán)保排放要求。但是，我國目前在運的相當部分大型CFB鍋爐，脫硫效率較低，SO2排放并不能滿足環(huán)保排放要求。分析研究認為，造成這一狀況的原因，并不是CFB鍋爐固有的技術缺陷，而主要是由于對影響CFB鍋爐脫硫效率的相關因素控制不當所致。概況起來，主要有以下四方面原因：脫硫用石灰石品質（包括反應活性和粒度等）差、鍋爐實際用煤的折算含硫量遠大于設計值、鍋爐運行參數(shù)不合理、石灰石輸送系統(tǒng)缺陷等。 石灰石品質石灰石品質，包括石灰石中CaCO3的含量、石灰石的脫硫反應活性及粒度分布等，對鍋爐的脫硫效率有重要影響。如果投入CFB鍋爐的石灰石中CaCO3含量偏低，脫硫反應的有效成分低，必然降低石灰石的脫硫效果；如果石灰石的脫硫反應活性（主要決定于石灰石礦的微觀分子結構形式、石灰石煅燒產物的孔隙率及孔徑的分布范圍等）差，即使石灰石的CaCO3含量較高，也會導致石灰石的脫硫效率偏低。石灰石的粒徑分布對爐內脫硫效率也有重要影響。如果粒徑過小，投入鍋爐的石灰石粉未經分離器捕集、一次通過鍋爐直接進入尾部煙道形成飛灰的份額較多，而這部分細石灰石粉由于與煙氣接觸的時間過短，利用率偏低；如果投入鍋爐的粒度過大，大部分石灰石不能參與循環(huán)，與高SO2濃度煙氣接觸時間與接觸表面積均較小，而且由于CaO與SO2和O2反應生成的CaSO4體積大于CaCO3，會堵塞煙氣中SO2進入石灰石內部的通道，導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循環(huán)，并經多次循環(huán)利用后隨煙氣或底渣排出爐膛。目前我國的CFB鍋爐用戶，普遍對脫硫石灰石品質對脫硫效率的影響認識不足。大部分CFB鍋爐用戶外購石灰石粉時，對品質幾乎沒有要求。即使有，也往往限于對CaCO3含量和粒度要求，并很少嚴格控制。而對石灰石的脫硫反應活性基本沒有指標控制。 CFB鍋爐運行參數(shù)CFB鍋爐運行參數(shù)對脫硫效率也有很大影響，其中，床溫的影響最為顯著。而CFB鍋爐床溫的選擇和運行控制又和鍋爐設計尤其是受熱面布置、運行負荷、灰渣燃盡、NOx污染物排放等因素密切相關。研究表明，脫硫反應的反應速度一開始隨溫度升高而升高，在820~850℃時達到最佳值。之后隨溫度升高，反應速度開始下降。在更高的床溫下，CaSO4還會逆相分解放出SO2，進一步降低硫酸鹽化的化學反應速度。如圖是B研究院1MWth CFB燃燒試驗臺對某電廠設計煤脫硫試驗SO2排放與床溫變化的關系曲線。圖2 溫度對石灰石脫硫效率的影響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)流化床鍋爐設計床溫一般選擇為850~900℃。但實際運行中，很多CFB鍋爐運行床溫偏離了設計值較多。如有的CFB鍋爐運行床溫已經接近1000℃。顯然，在此床溫情況下，實現(xiàn)高的脫硫效率是不可能
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