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循环流化床锅炉石灰石粒径与脱硫效率分析

2015-12-03 11:36来源:北极星环保网作者:苗锐关键词:循环流化床锅炉炉内脱硫煤矸石电厂收藏点赞

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5.2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。

5.3炉内脱硫用石灰石推荐粒度要求

2014年7月以来由于二氧化硫排放标准由之前的400mg/m3降低至200mg/m3,因此运行中石灰石粉用量接近翻倍,由此造成石灰石管道频繁堵塞,需要不断的用压缩空气吹扫和人工敲打管道,根据现场实际情况我们分析得出是由石灰石粉粒度太细导致,经过经营计划部协调石灰石粉末有所改变,如7月28日化验结果所示,大于100目的占到了42%,石灰石系统运行正常,偶尔发生石灰石管道硼住,只需要输送气源稍微吹扫即可吹通,二氧化硫指标可控,石灰石给料机转速在40~90%之间,负荷在90~100MW时段尚有余量。

8月2日发生严重堵管,白班堵了四次被迫降负荷运行,损失电量约6000kwh,随即取样化验结果显示,大于100目的只占到5%,小于200目的占到了40%,严重偏离了我们要求的平均粒度100目,不大于80目的范围,由于石灰石粒度太细造成8月2日石灰石管道频繁堵管的主要原因。

我们经过分析并经过有关专家确定我们的炉型最适合的粒度为0.25~0.5mm即60~35目,因此如果想要石灰石系统正常运行且满足脱硫要求,必须要求供货商按照理想状态提供石灰石粒度。

六、石灰石粒径对脱硫效率的影响:

石灰石的粒径分布对炉内脱硫效率有着重要影响。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。

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;

结论:石灰石粒度太大因脱硫剂反应表面积小而使钙的利用率降低,但也不能太细,因为现在常用的分离器只能分离出大于75um的颗粒,小于75um的颗粒不能返回炉膛而降低了钙的使用率,研究表明最佳粒度为0.14~0.58mm,石灰石的入炉粒度要求:最大粒径≤1.5mm,平均粒径0.45mm,d>1小于2%。

结束语:

针对循环流化床锅炉炉内燃烧这一个非常复杂的过程,通过对燃烧的理论研究和大量运行经验总结,针对每一问题、每一环节,电厂上下齐努力,主要从设备改造和运行调整两方面积极探索解决方法,使我们较准确地把握了炉内燃烧工况,较精确地对燃烧进行了调整,既提高了运行水平,又保证了循环流化床锅炉的安全、稳定、经济运行。

参考文献:程昌业《流化床燃烧技术探讨》中国电力出版社1999

党黎军《流化床锅炉启动调试和安全运行》中国电力出版社

(供稿单位:国投大同能源有限责任公司,本文经原作者授权发布,转载请注明出处!)

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