循环流化床 锅炉s02及nox排放的影响规律研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第44卷第3期锅炉技术V01．44。NO．52013年5月B0ILERTECHN0LOGYMay．，2013【流化床锅炉】循环流化床锅炉SO2和NO排放的影响规律研究刘志强，刘青，蒋文斌。，肖峰。，吕俊复。(1．神华神东电力公司，陕西榆木719300；2．清华大学热能工程系，北京100084；3．上海锅炉厂有限公司，上海200245)摘要：低成本控制污染物排放是循环流化床燃烧技术的突出优势，但是实际运行中能否实现这一优势，取决于运行参数。在实际运行的循环流化床锅炉上，研究分析了影响S

2、O和NO排放的主导因素，验证了床温是控制循环流化床锅炉排放的关键。目前在已经运行的大多数循环流化床锅炉上存在设计失误，使得床温普遍偏高，造成其污染排放偏高。严格控制床温低于890℃、合理控制石灰石粒度分布在150～300m、选择反应活性较高的石灰石，在一定的钙硫比下，对于含硫量1左右的原煤，锅炉出口原始SOz排放基本可以满足<2oomg／Nm。；同时控制炉膛出口氧气含量低于2．5，其原始NO排放基本可以满足<2。0mg／Nm。。因此，降低运行床温是已经投运的循环流化床锅炉低污染排放的必备条件。关键词：循环流化床锅炉；S

3、Oz；NO；床温中图分类号：TK229．66文献标识码：A文章编号：1672—4763(2013)03—0023—052011)中规定，现有循环流化床发电锅炉SO应低0前言于200mg／Nm。(折合60O)，广西、重庆、四低污染高效燃烧的循环流化床锅炉的突出川、贵州应低于400mg／Nm。；NO(以N0计)应优势是低成本控制SO。和NO排放l】]。神华神低于200mg／Nm。。新建循环流化床发电机组与东电力公司是配套煤炭生产加工的电力企业。煤粉炉要求相同，上述数值减半。神东电力的机组使用的燃料基本上是煤矸石、尾在开发程

4、度较高、环境容量较小、生态环境煤等没有运输价值的低热值燃料，机组选择只能比较脆弱、容易发生大气污染的地区，将执行更采用循环流化床锅炉。因此神东电力建设了各为严格的排放要求，无论新建机组还是已经存在种容量的循环流化床锅炉，是目前世界上最大的的机组，燃煤机组的SO应低于50mg／Nm。，循环流化床发电企业。NO应低于100mg／Nm。。该燃煤发电锅炉大在以劣质燃料利用为主的循环流化床锅炉气污染物排放指标达到了国际领先水平。运行中，运行主要考虑可靠性和经济性，污染控对于已有的循环流化床锅炉机组，需要严格制不是限制锅炉运行的关

5、键因素。其污染排放控制运行参数，使其在低污染燃烧条件下运行。仅仅依赖于循环流化床燃烧的自身特点。正是本文在神东电力的部分机组上进行研究，了解循对污染物控制的关注不足，一些循环流化床锅炉环流化床锅炉SO。和NO排放的影响规律，分析机组的污染物排放存在一些问题，甚至影响到循环流化床锅炉的声誉。其达到新国标排放标准的条件。随着国家环保排放标准的更新，对燃煤电厂1循环流化床锅炉的SO2排放的S0、NO排放提出了更高的要求，尽管对现有的循环流化床锅炉放宽了限制，但是如何将现循环流化床燃烧的重要优势是向炉膛中添有机组进行完善改进使

6、其达到新国家环保排放加石灰石可以实现燃烧过程中脱硫，低成本降低标准的要求，是值得探讨的问题。锅炉的SOz排放。石灰石进人炉膛之后，被加热对于燃煤发电厂锅炉，我国新国标(GB13223—分解生成脱硫用的CaO：收稿日期：2012—10—12基金项目：国家“十二五”科技支撑计划项目(2012BAA02B01)作者简介：刘志强(1965一)，男，高级工程师，主要从事循环流化床锅炉燃烧技术研究。学兔兔www.xuetutu.com24锅炉技术第44卷CaCO3—CaO十CO2(1)’煅烧产生的CaO呈现多孑L疏松状态，大量孔一

7、隙极大地增加了脱硫颗粒的可用表面积，利于SO2扩散到CaO的内孔。在有氧气参与的情况下，CaO槲较的外表面和内孔表面吸收S02生成CaSO~：椿馨CaO+SO2+1／202一CaSO4(2)生成的CaSO覆盖在新鲜未反应的Cao表·1号石灰石-2号石灰石面，而且CaSO的摩尔体积大于原始的CaCO。和CaO，因此空隙直径逐渐减小，当生成的CaSO覆盖了所有的CaO表面或者空隙被完全堵住，脱硫反应就停止了，见图1。电子探针实验表明，石灰图2温度对脱硫效率的影响石的转化仅限于表面以内的几十个微米[2]，因此运行中发现床温对

8、SO的排放具有显著的影脱硫石灰石的利用是不可能充分的。为了提高响。见图3，在135MW和300MW上的实际运行石灰石的利用率，降低Ca／S，就要将石灰石粒径数据表明，温度是影响SO的关键参数。在燃料稳尽量低一些；同时，石灰石在炉膛中的停留时间定的条件下，石灰石流量即Ca／S相同，温度高于是影响石灰石脱硫反应程度的另一个最重要条90