石灰石颗粒在循环流化床锅炉中作用

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1、石灰石颗粒在循环流化床锅炉中作用王振林杨豹（江苏井神盐化股份有限公司热电分公司，江苏淮安223200）【摘要】通过在循环流化床锅炉中添加石灰石颗粒的应用，达到节能减排的目的。【关键词】石灰石颗粒脱硫节能应用我国煤炭在能源消耗中占很大的比重，煤炭型污染是我国生态环境破坏的重要因素，据不完全统计，在我国城市集中供热锅炉中，以煤为燃料的锅炉占有90％以上，燃烧过程中会产生烟尘，SO2、NOx、CO2等对大气造成污染，大气中80%的烟尘、90%的SO2、70%的NOx、70%的CO2来自于煤的燃烧。因此

2、环境保护的要求显得分外重要，这就对循环流化床锅炉的燃烧的要求更高，对烟气中SO2等排放指标的控制更加严格，虽然循环流化床锅炉的燃烧温度可以控制在850℃~950℃之间，可以控制煤在燃烧过程中的NOx生成，但仍然无法控制和降低烟气中SO2的含量，为降低烟气中SO2的含量，必须使用石灰石进行脱硫。硫在煤中的存在形式主要为：黄铁矿硫、有机硫和硫酸硫，黄铁矿硫在燃烧条件下与氧反应生成SO2，有机硫在200℃时可部分分解，释放出H2S硫醚和硫醇等物质，这些物质在大于300℃即可燃烧生成SO2，未分解的部分

3、和氧气经燃烧反应后直接生成SO2。循环流化床锅炉燃用煤种所含的硫与氧化后形成的SO2通过煤炭中的CaO或与炉膛内加入的石灰石（CaO）反应可以除去烟气中的SO2成份，具体的化学反应为：CaCO3＋热量→CaO＋CO2CaO＋O2＋SO2→CaSO4CaSO4是惰性物质，当温度大于900℃时会分解成CaO和SO2这种化学反应条件,煤粉锅炉及其它炉型无法满足，循环流化床锅炉炉内设计温度840℃~920℃，保证了这种反应的进行。石灰石颗粒有较好的热爆裂性能，炉内加入石灰石的粒径分布应充分考虑热爆裂后颗

4、粒破碎，小于0.1mm的颗粒被烟气携带到锅炉尾部烟道，不仅增加了尾部烟道的含尘浓度，加剧受热面磨损，而且提高进入布袋除尘器的飞灰，影响布袋除尘效率，当飞灰中CaO含量过高还会使粉煤灰加湿运输过程中造成车箱过热变形损坏等问题。颗粒过大，只有颗粒表面的CaO和SO2反应，颗粒内部的没有得到充分利用，而且会给石灰石的气力输送带来困难。1设备概况江苏井神盐化股份有限公司热电分公司现有两台240吨/时的循环流化床锅炉，为无锡华光锅炉股份有限公司制造的UG240/9.8-M6，锅炉为高温高压、单锅筒横置式，

5、单炉膛，自然循环、全悬吊结构，全钢架。锅炉运转层以上半露天，运转层以下封闭，运转层标高为8米，炉膛采用模式水冷壁，锅炉中部为蜗壳式绝热旋风分离器，尾部竖井烟道布置两级四组对流过热器，过热器下方布置两组光管省煤器及一、二次风空气预热器，本锅炉采用循环流化床燃烧技术，通过向炉内添加石灰石，能显著降低烟气中SO2排放，因采用低温和空气分级供风的燃烧技术能够显著抑制NOx的生成。3脱硫方式和石灰石粒度控制3.1脱硫方式目前循环流化床锅炉的脱硫分为炉内脱硫和炉2脱硫原理2苏盐科技2012年6月外脱硫湿式两

6、种方式，我公司采用的是炉内脱硫的运行方式，我公司在机组刚刚投入运行时，采用的是将粉碎好的石灰石粉通过气力输石灰石系统通过布置在前墙的二次风管中的石灰石管进入炉膛，和进入炉膛中的煤炭混合，和煤炭燃烧所产生的SO2反应生成CaSO4，达到脱硫的效果。现在为了降低生产成本，采用在炉内添加石灰石的方法进行脱硫，取得了令人满意的结果。3.2脱硫流程及效果为保证石灰石粉的使用效率，我公司不仅严格控制入厂煤的含硫量，将煤炭中的含硫要求控制在1%以下，同时还专门在灰库旁边建了一个石灰石日用仓，保证石灰石二级输送

7、系统的正常运行，整个流程为：成品石灰石粉用自卸汽车运至厂内的石灰石库区，汽车上的空气压缩机将石灰石粉输送到石灰石粉库（有效容积300m3）内储存，库内石灰石自流至库底仓泵内，由压缩空气将石灰石粉直接送到主厂房的石灰石日用仓（有效容积10m3）。石灰石粉仓底设有两个卸料口，设有一台仓泵，定期运行。石灰石日用仓中的石灰石粉经过旋转给料阀（电动排灰锁气器）给入风粉混合器内，由送粉风机送来的风将其喷入锅炉石灰石受料口（两个口），为保证这些设备系统运行，每年需投入很大的资金，造成了资源的极大浪费，我公司所

8、购的石灰石粉的价格为280元/吨，而石灰石颗粒的价格仅为80元/吨，两者的价格相差3.5倍，使用石灰石颗粒在炉内脱硫一年可为公司节约资金276万元，同时还将石灰石日用仓顶部的一台5kw抽尘风机、二级输送的一台37kw的气化风机长时间停运，为公司节约了大量的厂用电。使用石灰石粉和使用石灰石颗粒对脱硫效果的比较见表1。78.5%，经过比较和分析可以得出：2012年1月与2011年10月相比较月耗煤量增加2151.91吨，月颗粒添加总量增加了2674.99吨，月石灰石粉添加总量减少了913.61吨，S