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山西快乐十分玩法对照表:淺析循環流化床鍋爐脫硫

山西快乐十分前三走势 www.fyiul.com 來源:UC論文網2019-04-02 14:47

摘要:

  摘要:運用循環硫化燃燒理論所設計出來的節能高效且環保的技術就是循環流化床鍋爐脫硫技術,該技術不僅能有效降低污染物的產出和排污系數,還能有效地節約生產成本,在經濟效益和環境效益上,能實現雙贏效果。本文就循環流化床鍋爐脫硫展開了探討?! 」丶剩貉妨骰補?,脫硫,原理,影響因素  煤炭一直是我國的主要能源之一,在全國總能源消費中,煤炭消耗就占了將近70%,而用煤大戶之一就為火力發電。在燃燒煤的...

  摘要:運用循環硫化燃燒理論所設計出來的節能高效且環保的技術就是循環流化床鍋爐脫硫技術,該技術不僅能有效降低污染物的產出和排污系數,還能有效地節約生產成本,在經濟效益和環境效益上,能實現雙贏效果。本文就循環流化床鍋爐脫硫展開了探討。


  關鍵詞:循環流化床鍋爐,脫硫,原理,影響因素


  煤炭一直是我國的主要能源之一,在全國總能源消費中,煤炭消耗就占了將近70%,而用煤大戶之一就為火力發電。在燃燒煤的過程中,會有大量的SO2、煙塵、CO等有害氣體的產出,尤其是其中的SO2,對環境和人類健康的影響最為嚴重,SO2的濃度過高,會致使“酸雨”的形成,從而對土壤直接造成污染。在我國SO2的總排放量中,電力工業的排放量就占了50%左右,為此,為了減輕因燃煤而給環境所造成的影響,鍋爐脫硫技術的研究就顯得尤為的重要。而循環流化床鍋爐就是在這樣一種為了?;せ肪車男棖籩興⒄蠱鵠吹?。循環流化床鍋爐是一種潔凈效率較高的燃煤鍋爐,它不僅能適應各種各樣的燃料、具有良好的負荷調節性和較高的燃燒效率,還具有較好的環保性能。尤其是在循環流化床鍋爐中添加石灰石進行脫硫,其效果更為突出,為此而得到了廣泛的應用。


  1循環流化床鍋爐脫硫原理


  1.1爐內脫硫原理


  采用石灰石干法脫硫是實現循環流化床鍋爐爐內脫硫的主要原理,即在高溫煅燒下將爐膛內的CaCO3逐漸分解為CaO,然后CaO再同煙氣中的SO2發生反應后所生成的CaSO4,就會隨爐渣而排出,成功實現脫硫的目的。石灰石脫硫過程具體分為如下三個步驟:


 ?、鳧焉帳沂菏沂械腃aCO3在鍋爐中,經過煅燒后就會分解為CaO,CO2也會隨之析出,此時就會有CaO的生成,且CaO的孔隙會不斷擴大,其表面積會不斷的增加,這就為下一步的固硫反應打下基礎。該反應方程為:CaCO3=CaO+CO2。


 ?、諼齔鲇胙躉潁夯鋪?、有機鹽和硫酸鹽煤中的硫的主要三種存在形式:根據相關實驗顯示,在對煤進行加熱和燃燒時,會階段性的析出SO2?;鋪缶忌昭躉缶突嶸蒘O2。在200℃的高溫下有機硫會分解并釋放出H2S、硫醚、硫醇等物質,這些物質經過氧化后都會形成SO2。該反應方程為:S+O2=SO2。


 ?、酃塘蚍從Γ篠O2析出后與CaO發生反應生成硫酸鹽。該反應方程為:CaO+SO2+1/2O2=CaSO4。


  1.2爐外脫硫原理


  爐外脫硫就是在鍋爐出口后,將一級半干法予以增加進行煙氣脫硫。20世紀90年代末,僅在美國一家電廠采用了該方法。在我國,該方法還不成熟。


  2循環流化床鍋爐脫硫的影響因素


  2.1鍋爐運行床溫的影響


  對脫硫效率影響較大的因素之一就是鍋爐的運行床溫,這是因為無論是在石灰石的脫硫活性和反應速度上,還是在分布固體產物和堵塞孔隙時都會受到床溫變化的直接影響,因此,在進行石灰石的脫硫反應時,以及在使用脫硫劑時都會受到床溫的直接影響。而脫硫是沒有一個常數來作為其最佳溫度的,通常其控制在800-900℃之間。過低的溫度,就會降低石灰石煅燒反應速度,甚者煅燒反應都不能完成,從而就減慢了脫硫反應速度,降低了脫硫效率;過高的溫度,則會加快脫硫反應,造成大量的CaSO4分解成SO2,這也會下降脫硫效率。


  2.2燃料煤含硫量的影響煤的含硫量越高,其在相同鈣硫比的情況下的脫硫率也就會越高。這是由于含硫量高的煤會在爐膛內有較高濃度的SO2產生,這樣CaO與SO2的正反應速度就會得以加快。


  2.3鈣硫比的影響通過大量的試驗結果顯示,當鈣硫比在2.5以下時,脫硫效率就會隨著鈣硫比的增大而增加得很快。這主要是因為了固硫反應速度是隨著鈣濃度的增加而不斷加快,SO2被反應的數量成比例也是隨著鈣量的增加也在不斷的增加。當鈣硫比超過2.5時,不斷投入鈣量也無法起到提高脫硫效率的效果,這樣既造成脫硫劑的浪費,也使得灰渣的物理熱損失大為增加。


  2.4床料粒度脫硫效率還會受到脫硫劑和燃料的粒度,以及二者之間粒徑的分布的影響。為了使SO2擴散到脫硫劑的核心處,并增大參與反應面積,利于脫硫,可以采用較小粒徑的石灰石。然而,也不能用粒度過小的石灰石,或是所使用的石灰石太易磨損,這就會加大其以飛灰形式的逃逸量,從而降低脫硫效率。石灰石粉的顆粒越小,就會增大其反應的比表面積,從而就提高了脫硫率。如果爐內氣流速度逐漸減慢,在爐內石灰石粉的停留時間就會逐漸加長,其反應就會更加趨向完全,脫硫率就會提高。這兩種雖然都能提高脫硫率,但兩者又存在著一定的矛盾??帕T較?,就會縮短其在爐內停留的時間,顆粒過細,其脫硫劑被揚析出床的就會越多,這樣就大大降低了其利用率。通常石灰石粉的粒度保持在0.1-0.3mm是最好的。但在實際中,循環流化床加入的過粗的爐內石灰石粉的現象還是較為普遍的,有些鍋爐房甚至只是簡單將石灰石破碎就加入其中,這樣所獲得的脫硫效果較差。


  2.5石灰石特性石灰石特性主要包括兩大類,一類是物理特性,其主要包括石灰石煅燒后所生成空隙的大小、分布及表面積等。對于脫硫反應而言,孔隙直徑在0.03μm以上是最好的,這是因為,空隙過細其產生的阻力就會加大,這樣就不利于進行脫硫反應,且CaSO4易將這些給堵塞了,從而就降低了其表面利用率,為此,煅燒產物的孔隙分布要合理,且其要大于表面積,這也就說明了石灰石物理特性是非常重要的。另一類是化學特性,其主要是指石灰石所含雜質的影響。石灰石的轉化率會受到許多雜質的影響。有雜質的存在,就會在固硫過程中,推遲了CaO顆??紫侗歡氯氖奔?,CaO顆粒的利用率也就會因此而提高。因此,石灰石的種類不同,孔隙直徑分布不同,脫硫率也不相同。


  3循環流化床鍋爐添加石灰石后所產生的影響


  3.1對入爐熱量造成的影響CaCO3煅燒反應與硫酸鹽化反應是添加石灰石進行脫硫的兩個部分。一開始在給煤機處加入石灰石并進入爐膛后,會明顯降低床溫,這主要是由于石灰石進入爐膛后,在高溫的情況下先是進行了煅燒分解反應,而這個過程是一個吸熱過程,此外,因石灰石同燃煤一起混合后進入爐膛,在沒有改變螺旋給煤機轉速時,此時也就降低了入爐煤量,放熱量同時也在減少,在這兩種因素的影響下,就必然會降低床溫,如果加入更多的石灰石,床溫降低的速度也就會越快。


  3.2對灰渣物理熱損失的影響從鍋爐所產出的爐渣,以及從分離器下所排出的灰分,這些都還具有非常高的溫度,但這些熱量卻不能被加以利用,這所造成的熱損失就是所謂的灰渣物理熱損失。


  3.3對排煙熱損失的影響從以上脫硫公式可看出,鍋爐的熱效率會因為循環流化床鍋爐加鈣脫硫而降低。


  4解決循環流化床鍋爐脫硫問題的對策


  4.1加強對爐內脫硫技術的研究由于循環流化床鍋爐爐內加鈣脫硫易受到諸多因素的影響,從而會影響到脫硫效率,因此,運行人員在鍋爐的運行中,要不斷進行不斷的摸索和總結,找出影響脫硫率間的各種因素,將控制因素不斷進行簡化,加強參數控制的可操作性,以此來提高脫硫效率。此外,采用適用、先進的控制手段,實現石灰石添加的自動、準確給料,以此來穩定脫硫效率。除此之外,還要加快對新型脫硫劑的研發,提高脫硫劑的使用效率,使其鈣硫比和添加量降低,以此達到因加入脫硫劑而對鍋爐運行產生的影響也得以減輕的效果。


  4.2制定配套相關政策,并加強管理和監督國家對鍋爐脫硫廠家要采取激勵政策,其相關部門要盡快將有效激勵政策制定出來,并落實好,盡可能將已投運的循環流化床鍋爐的內脫硫優勢盡可能發揮出來,以使燃煤排放SO2對環境的影響才能得以降低。加強對循環流化床鍋爐脫硫的管理與監督,對于新建的循環流化床鍋爐,SO2的排放量一定須與當地總量控制指標的要求相符合。

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