循环流化床锅炉超低排放技术探析

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1、循环流化床锅炉超低排放技术探析李亚彬鞍钢集团工程技术有限公司摘要：循环流化床锅炉既CFB锅炉能够有效提高燃烧的效率，降低污染，但在新的环保要求下还需要进-步对技术工艺进行改进。本文根据煤种和煤的性质，提出了CFB锅炉脱硫和脱硝的改进方法，希望对促进我国工业的可持续发展带來帮助。关键词：循环流化床锅炉;超低排放技术;探析;作者简介：李亚彬（1982-），男，河北保定人，研究方向为锅炉节能减排环保。0引言我国电力工业的发展对环境造成了一定程度的影响，尤其是火力发电，因此治污减排是实现我国可持续发展的重要问题。循环流化床锅炉对于降低污染排放有着积极的作用，但目前相

2、关的工艺和技术还有待提高。1循环流化床锅炉超低排放技术的意义我国的电力工业发展很大程度上受到火力发电带来的环境污染的影响。因此中国电力工业必须注重节能减排才能确保我国电力行业的健康持续发展。国家环保部颁布的相关规范标准中要求，火力发电厂的二氧化硫和氮氧化物排放量浓度须小于100mg/mo对于折算硫分比较高的煤和挥发性较强的煤，则运用炉内脱硫和分级燃烧的工艺，但不少的循环流化床锅炉还达不到上述的排放要求，所以进一步研究脱硫和降低污染物排放的技术十分重要。2循环流化床锅炉的排放特点对已经投入使用的循环流化床锅炉进行调查发现，对于折算硫分小于lg/MJ的燃料，当其

3、钙与硫的摩尔比在2-3Z间时，脱硫效率可以达到95%左右，最高98%,部分循环流化床锅炉可达99%,对应的二氧化硫排放量在100mg/m以下。循环流化床锅炉的运行温度最好控制在850-920度左右，过量空气系数1.05-1.12,确保低温燃烧和分级燃烧。在适当的运行参数下，通常循环流化床锅炉的氮氧化物排放量在70-200mg/m,但也有部分挥发性较强的煤，氮氧化物排放量达到250mg/mo3循环流化床锅炉SO?排放量预测煤的折算硫分与原始二氧化硫排放量表现出一定的线性关系，收到基含硫量和原始二氧化硫是多值性关系，不同煤种收到同样的基含硫量，其原始排放量也存在

4、较大差别，这是因为不同煤种的发热量存在较大区别。比如当收到基含硫量为1.5%左右时，原始二氧化硫排放量在3200-5200mg/m间变化。相关调查发现,通过折算硫分判断煤的含硫量的多少更加准确。实际循环流化床锅炉的氮氧化物排放量则和氮的转化率、炉膛温度、二次风口的位置有关。4超低排放技术的研究对于折算硫分在1.0-2.5g/町左右的燃料，循环流化床锅炉要运用炉内和炉外2级脱硫工艺，炉内的脱硫效率90%左右，炉外的脱硫效率同样，2级脫硫工艺的综合脱硫效率可达99%,从而使二氧化硫的排放量低于100mg/m,2级脱硫工艺的流程图如图1所示。图1循环流化床锅炉2级

5、脱硫工艺流程图下载原图相关调查表明，炉外的脱硫工艺可优先采用循环流化床烟气脱硫工艺，其为半干法脱硫工艺，组成部分主要包括自动控制系统、分离器、循环流化床反应器、吸收剂添加系统。循环流化床反应器的底部为布风装置，反应器的下部密相区布置了多项装置，包括返料口、加湿水喷嘴、石灰浆喷嘴等。反应器的上部是过渡段及稀相区，循环流化床反应器的岀口为分离器，分离器的下部为立管和回料装置，作用是分离反应器循环物料，并将循环物料运冋循环流化床反应器。烟气从锅炉空气预热器岀口岀来，由循环流化床锅炉下部的部分装置进入反应器，要求其一直保持循环流化的状态，将干石灰和水压缩空气雾化后，

6、通过设置在反应器中央的两相流喷嘴进入反应器，在循环流化床反应器内，二氧化硫、三氧化硫和其他的气体如氟化氢，这些气体与脱硫剂产生反应，生成产物由烟气带出反应器。通过分离器分离出和应的固体颗粒，送回循环流化床反应器进行循环反应，脱硫剂也经过多次的循环反应，提高了脱硫剂的利用率，延长了脱硫的吋间，使脱硫反应能够进行得更充分。通过喷嘴将工艺用水喷入吸收塔的下部，从而提高烟气的湿度，降低烟气的温度，确保反应温度尽量保持在水露点温度，从而强化脱硫反应的效率。从分离器分离出来的烟气和细颗粒不能直接排放，应经除尘器进行必要处理，除尘后的烟气温度应该在70-75度左右，这样不

7、需要加热就能通过烟囱排放。而为了让循环流化床锅炉的氮氧化物排放量进一步降低，实现高度脱硝，超低排放的目标，应在炉膛出口处建立选择性非催化还原系统，如图2所示，该系统的主要组成部分一般为控制系统、还原剂喷枪、还原剂储槽。还原剂可以用液氨和尿素溶液，还原剂在旋风分离器的入口烟道上喷入时，烟气的温度通常在800-920度左右，烟气在分离器内停留一段时间，同时喷入的还原剂跟烟气在强旋流的作用下能够进行充分的混合，从而实现减少氮氧化物排放量的目的。用尿素溶液作为还原剂的选择性非催化还原系统在循环流化床锅炉上的应用最具代表性的是我国某热电厂的2X300MW循环流化床锅炉

8、，其选择性非催化还原系统通过四个喷射区域将还原剂喷入