循环流化床锅炉炉内脱硫及NOX控制的分析-第3页-北极星大气网

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图4炉内脱硫用石灰石推荐粒度要求

国投大同电厂所处地区具有丰富的石灰石储量，所采购的石灰石来自于当地的水泥厂(如大同七峰山水泥有限公司)，石灰石一般采用球磨机磨制，所采购的脱硫用石灰石采用罐车运送至现场。

因此，目前国投大同电厂周边石灰石供应，虽然能够满足石灰石中氧化钙含量的品质要求、以及石灰石耗量的需要等，但粒径无法满足炉内脱硫的要求。

2.4常见脱硫工艺

世界上火力发电所采用的脱硫工艺达数百种之多，按脱硫工艺在生产中所处的部位不同可分为：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。在这些脱硫工艺中，有的技术较为成熟，已经达到工业应用的水平，有的尚处于试验研究阶段。经过筛选，对目前技术较为成熟、在电厂烟气脱硫中有一定应用的的脱硫工艺进行简单介绍。

石灰石的粒径分布对炉内脱硫效率也有重要影响。如果粒径过小，投入锅炉的石灰石粉未经分离器捕集、一次通过锅炉直接进入尾部烟道形成飞灰的份额较多，而这部分细石灰石粉由于与烟气接触的时间过短，利用率偏低;如果投入锅炉的粒度过大，大部分石灰石不能参与循环，与高SO2浓度烟气接触时间与接触比表面积均较小，而且由于CaO与SO2和O2反应生成的CaSO4体积大于CaCO3，会堵塞烟气中SO2进入石灰石内部的通道，导致大部分石灰石未充分参与脱硫便从排渣口排出，使石灰石的利用率降低。

因此，石灰石的最佳粒度分布为：大部分石灰石颗粒能够参与炉内循环，并经多次循环利用后随烟气或底渣排出炉膛。根据同类型机组炉内脱硫系统的运行效果和开展的试验研究，以及1MWth CFB燃烧试验台试验研究，CFB锅炉炉内脱硫推荐的石灰石中位径d50为450 μm。

锅炉运行参数对脱硫效率也有很大影响，其中，床温的影响最为显著。而CFB锅炉床温的选择和运行控制又和锅炉设计尤其是受热面布置、运行负荷、灰渣燃尽、NOx污染物排放等因素密切相关。

研究表明，脱硫反应的反应速度一开始随温度升高而升高，在820~850℃时达到最佳值。之后随温度升高，反应速度开始下降。在更高的床温下，CaSO4还会逆相分解放出SO2，进一步降低硫酸盐化的化学反应速度。综合考虑灰渣的燃尽、SO2脱除以及NOx排放控制等因素，循环流化床锅炉设计床温一般选择为850~900℃。

2.5石灰石粉输送系统具有如下特点：

①气力输送的悬浮速度梯度较大，给输料管风速的选择带来困难，甚至造成管道的堵塞。

②石灰石粉颗粒容易沉积，易吸潮板结，易造成下料堵塞或堵管。

③对管道的磨损较大。

在越来越严格的环保标准要求下，为了使SO2的排放满足环保要求，电厂必须增加石灰石的投入量，并且确保石灰石的品质满足炉内脱硫的要求。但目前外购的石灰石粉的品质较难控制，特别是粒径方面无法满足循环流化床锅炉炉内脱硫的需要，石灰石利用率低;此外，外购成品石灰石粉价格也较高，企业的经营成本大。因此，为循环流化床机组增加石灰石制备系统，外购石灰石块自行破碎生产石灰石粉，是提高石灰石利用率，保证脱硫效率，并降低生产成本的必要手段。

三、NOX的控制

最近一段时间运行中NOX排放量出现瞬间性超标现象，我们对照超标时负荷、给煤量、风量、氧量、床温逐项检查，并未出现异常工况，见后面附表，那么我们首先从NOX的生成原理来进行理论分析：

由于影响NOX的因素很多，我们选取较为重要的进行分析：

1.燃料特性的影响：

由于NOX主要来自于燃料中的氮，也就是说燃料中的氮含量越高，则NOX的排放量也越高，煤、尤其是挥发分中各种元素比也会影响到NOX的排放量，显然，O/N比越大，N越易被氧化，故NOX的排放量越高，S/N比会影响到各自的排放水平，因为S和N氧化时会相互竞争，故SO2排放量越高，则NOX的排放量越低，反过来SO2排放量越低，则NOX的排放量越高。

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