200MW机组CFB锅炉电石渣炉内脱硫性能试验研究-第3页-北极星大气网

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3.3 电石渣脱硫对固体未完全燃烧热损失的影响

电石渣的使用对固体未完全燃烧热损失也有着较为显著的影响，图4给出了试验过程中不同钙硫摩尔比工况下的固体未完全燃烧热损失变化趋势。从图中可以发现，随着钙硫摩尔比的变大固体未完全燃烧热损失明显升高。通过试验中对炉内运行参数的观察分析可以发现，炉内电石渣用量增大时床温也随之降低，这可能是导致灰渣含碳量升高的主要原因。

3.4 电石渣脱硫对脱硫热损失的影响

和石灰石脱硫类似，电石渣除了对锅炉燃烧和换热产生影响外其自身的热解反应以及和脱硫反应都伴随着吸放热的产生，具体化学反应式如下：

电石渣的主要成分为Ca(OH)2，受热后会分解为CaO和H2O，这一反应为吸热反应;随后CaO与炉内的SO2反应生成CaSO4，这一反应为放热反应。钙硫摩尔比与脱硫热损失之间的关系如图5所示，当钙硫摩尔比处于较小阶段，脱硫热损失为负值，即脱硫反应对锅炉效率有提升作用，在Ca/S为1时，锅炉效率提升大约1%，随着钙硫摩尔比的继续增大，脱硫反应对锅炉效率提升作用逐渐减弱，在超过4以后脱硫反应对锅炉效率开始产生负面影响。由于单位摩尔CaO脱硫反应的发热量远大于单位摩尔Ca(OH)2的热解反应吸热量，而钙硫摩尔比达到1的时候脱硫效率已经超过80%，达到2时脱硫效率超过90%，因此在低钙硫摩尔比区间电石渣热解以及脱硫反应的综合表现为放热反应，而当钙硫摩尔比逐渐增大，电石渣量已经接近饱和，继续增加电石渣量后其中绝大部分只存在热解反应而没有进行后续的脱硫反应，因而吸热量持续上升，而反应发热量基本保持不变，二者综合起来在高钙硫摩尔比区间为吸热反应，因此对锅炉效率起到降低的作用。

3.5 电石渣炉内脱硫对氮氧化物排放的影响

电石渣炉内脱硫的同时还会对锅炉氮氧化物排放产生影响[6,7]，图6给出了不同钙硫摩尔比工况下的氮氧化物排放值变化趋势。从图中可以看出，随着电石渣量的增加氮氧化物排放浓度相应快速升高。这是由于电石渣和石灰石类似，都对氮氧化物的生产有着催化作用，因此当大量使用电石渣时氮氧化物的排放就会迅速升高。这导致使用炉内脱硫技术的同时需要考虑一定的脱硝措施来降低氮氧化物的排放，以满足最新的国家排放标准。

4、结论

通过理论分析和试验测试系统研究了利用电石渣炉内脱硫时钙硫摩尔比与锅炉热效率的关系，并对其影响的途径进行了深入的分析。通过试验结果可以发现，电石渣具有较高的脱硫效率，而且由于其成本低廉，对电厂运行经济性有着较大的提升。然而电石渣的使用也会伴随着一些负面的影响，随着电石渣使用量的增大，固体未完全燃烧热损失、排烟热损失都会随之上升;而脱硫热损失在低钙硫摩尔比区间对锅炉效率有着提升的作用，当进一步增大钙硫摩尔比的时候，提升作用逐渐减弱直到出现负面影响;由于催化作用，氮氧化物排放浓度也与电石渣的使用量有着显著的关系，当电石渣使用量增大时氮氧化物排放浓度快速上升。

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