17个问答 快速搞清CFB锅炉脱硫脱硝除尘知识点！

7、影响石灰石有效利用的因素是什么？

石灰石在循环流化床燃烧室与SO2进行的是气固反应，为此，严格控制石灰石颗粒的粒径尺寸是保证循环流化床锅炉脱硫效果的关键。除此之外，石灰石活性、床温范围、钙硫摩尔比以及循环返料系统的细颗粒捕捉能力都是保证石灰石有效利用的重要因素。

在煅烧反应发生时，随着CO2的放出，吸收剂内部形成许多孔隙。SO2会通过这些孔隙进到吸收剂内部与CaO反应。在吸收剂内部有机会与SO2完全反应之前，吸收剂的孔隙及孔隙入口已经由于产物体积的增大而被堵塞，使吸收剂表面形成一层CaSO4壳，阻止SO2继续与CaO反应，吸收剂只有一部分得到利用。

8、什么是钙硫摩尔比？

对于脱硫反应而言，理论上1mol硫分反应生成稳定的硫酸钙需要1mol的Ca。而在实际反应过程中，由于反应速率、质交换速率、逆反应等因素的影响，石灰石中1mol的Ca并不能够将燃料中的1mol硫分S完全反应掉。需要通过增加Ca摩尔数以提高脱硫效率。加入的脱硫剂中Ca元素摩尔数与煤中需要脱除的硫分S摩尔数之比，称为钙硫摩尔比，用Ca/S表示，对于设计良好的循环流化床锅炉而言，一般钙硫摩尔比为1.6~2.8。钙硫（摩尔）比越高，脱硫过程石灰石的利用率越低。

9、影响炉内喷钙脱硫效率的主要因素有哪些？

1）石灰石在炉内的分布。

由于烟气中SO2是在燃烧过程中产生的，因此通常认为SO2在烟气中分布基本均匀，若希望石灰石在炉膛内达到最佳的脱硫效果，则石灰石也必须在热循环回路中均匀分布，这样才能达到最佳的石灰石利用率；

2）石灰石反应活性。

不同类型的石灰石对二氧化硫的吸收作用是不同的。试验表明，反应活性的差别主要在于微孔结构的不同。一般说来，晶体型的石灰石主要由大块的碳酸钙晶体组成，结构致密，煅烧后生成的微孔的结构很不理想，反应面积较小，因此反应活性比较差。对非晶体型石灰石来说，由于它是由小块的碳酸钙晶体粘结在一起而形成的非晶体结构，因此煅烧后形成的微孔比较理想，可以参与反应的面积大，所以其活性比较好；

3）炉内燃烧温度。

炉膛温度对脱硫效率，或者说钙硫比都有重要的影响。研究发现，循环流化床锅炉中的脱硫反应的最佳温度在850~920C之间。炉膛在这个温度范围运行时，在钙硫比较低的情况下就可以得到较高的脱硫效率。如果炉膛温度低于或高于，在保证一定的脱硫效率的情况下，钙硫比须增高许多。炉膛温度低则不利于石灰石的煅烧反应的进行；相反，若炉膛温度过高，氧化钙内的微孔会被迅速堵塞而阻止了石灰石的进一步的利用；

4）石灰石在炉内的停留时间。

一般来讲，石灰石在热循环回路内停留的时间越长，则石灰石的利用率越高，脱硫效率则越高，影响石灰石在炉内的停留时间主要与石灰石的粒度、炉内流化速度有关，还与炉膛高度、分离器的分离效率有关；

5）石灰石粒度。

石灰石粒度过细，分离器对其的捕捉能力将大大降低，这样会导致石灰石在热循环回路内停留时间不足，从而导致石灰石耗量增加。石灰石粒度越粗，则比表面积越小，在颗粒内部石灰石无法与SO2反应，表面结成的CaSO4硬壳会堵塞石灰石在煅烧过程中形成的微孔，从而使石灰石利用率降低；

6）燃料挥发分含量。

由于燃料中挥发分的析出和燃烧速度要比煤粒的扩散速度快许多，因此挥发分中的硫份会迅速析出，在给煤点附近会形成一个高二氧化硫浓度和低氧浓度的区域，而且在烟气的带动下较快地向炉膛上部扩散。在循环流化床锅炉中，特别是在稀相区中，气体和固体的横向混合比较差，使脱硫效率降低。通常在燃烧挥发分高的燃料时，石灰石颗粒捕捉二氧化硫的能力较差，只有在较高的钙硫比的情况下才能获得较高的脱硫效率；

7）钙硫摩尔比。

运行正常的循环流化床锅炉，如果石灰石粒度分布合理，脱硫效率一般为90%~95%。适当提高钙硫比可以提高脱硫效率，但是，过度地提高钙硫比对循环流化床锅炉的运行是不利的，因为煅烧反应的吸热，降低锅炉效率。此外，氧化钙对氮氧化物的形成有催化作用，高钙硫摩尔比会增加氮氧化物的排放。

10、炉内脱硫效率对循环流化床锅炉其他系统选型有何影响？

1）脱硫效率影响石灰石耗量。

以某300MW循环流化床锅炉为例，当脱硫效率为45%时，石灰石的耗量为9.3t/h，当炉内脱硫效率90%时，石灰石耗量为37.4t/h。因石灰石耗量相差较大，因此石灰石系统的设计必须考虑一定的余量，以满足当脱硫效率较高时对系统出力的要求；

2）灰渣量不同，主要影响除尘器的选型和冷渣器的选型。

同样以上述锅炉为例，当脱硫效率为45%时，锅炉飞灰量为61.8t/h，空预器出口烟气含尘浓度为/Nm3，当脱硫效率为90%时，锅炉飞灰量为74t/h，空预器出口烟气含尘浓度为/Nm3。由上述数据可以看出，空预器出口烟气含尘浓度相差较大，90%炉内脱硫效率时的含尘量较大，因此在对尾部除尘器选型时，需要考虑足够的余量以满足排放标准的要求。当脱硫效率为45%时，底渣量为50.5t/h；当脱硫效率为90%时，底渣量增加至60.5t/h。

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