大型循环流化床排放特性及超低排放技术毕业论文.doc

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1、课程：能源环境污染及其防治组员：刘勇、郝翰、李伟题目：大型流化床污染物排放特性及超低排放技术老师：杨卫娟2015年11月9日大型循环流化床排放特性及超低排放技术摘要：随着我国经济的高速增长，一次能源的消耗也日益增加，一次能源中煤炭的比例很大。由于煤炭燃烧造成的污染很严重，也是目前国内最为关注的课题。因此最近几年国家对于环境保护的要求更加严格，各种控制污染物排放的技术得到广泛的应用。循环流化床燃烧作为洁净煤技术的重要代表，可以实现炉内燃烧过程中的直接脱硫，同时由于其低温分段燃烧(900℃左右)的特点，可以有效抑制氮氧化物的排放，从而节省了

2、脱硫脱硝设备的投资和运营。本篇报告中将介绍大型循环流化床锅炉的污染物排放特性及几种超低排放技术。关键词：大型循环流化床锅炉，超低排放，排放特性，超低排放技术一、一、大型流化床锅炉排放特性1、超低排放的概念所谓的超低排放，简而言之，就是通过多污染物高效协同控制技术，使燃煤机组的大气主要污染物排放标准达到天然气燃气机组的排放标准。　　《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》规定东部地区新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值（即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35

3、、50毫克/立方米）。2、运行特点循环流化床锅炉的运行特点是燃料随床料在炉内多次循环，这为燃料提供了足够的燃尽时间，使飞灰含碳量下降。燃用高热值燃料的运行良好的循环流化床锅炉燃烧效率可达98%～99%，相当于煤粉锅炉的燃烧效率。循环流化床锅炉具有良好的燃料适应性，一般燃烧方式难以正常燃烧的石煤、煤矸石、泥煤、油页岩、低热值无烟煤以及各种工农业垃圾等劣质燃料都可在循环流化床锅炉中有效燃烧。由于其物料循环量是可调节的，所以循环流化床锅炉具有良好的负荷调节性能和低负荷运行性能，能适应调峰机组的要求。在环保性能方面，因其是低温燃烧(燃烧温度85

4、0～900℃)，且有较大的二次风率(40%～50%)，所以对降低NOx的排放非常有利。NOx排放降低到300kg/Nm3以下是完全可能的。同时，可向炉内加入石灰石脱硫。非常有利的是，炉内脱硫反应的最佳温度(825～850℃)正好与燃烧温度基本相同，并且，石灰石随床料多次循环，提高了利用率和脱硫率。3、大型循环流化床污染物排放特性在循环流化床中，主要的污染物以SO2和氮氧化物为主。而某些敏感因素对SO2和氮氧化物的排放影响是不同的，甚至是矛盾的，例如加入脱硫剂后，就会使NO浓度增加，降低床温可降低NOx的浓度，但会使脱硫率降低，N2O浓度

5、升高。另外，大多数循环流化床锅炉燃用高硫分的煤，人们一般将重点放在SO2的排放上，而对氮氧化物排放的关注相对较少，由于SO2和氮氧化物都是对环境明显危害的污染气体，单独降低其中某一成分都不是最终目的，随着国家对生态环境的日益重视，对二氧化硫和氮氧化物的排放标准将越来越严格，如何在设计和运行巾考虑同时降低SO2和氮氧化物的排放，成为发展大容量循环流化床锅炉必须面对的一个问题。3.1SO2排放的动态变化特性3.1.1Ca/S对脱硫性能的影响目前流化床燃烧脱硫中常采用钙基材料石灰石作为脱硫剂。石灰石颗粒在床内首先发生锻烧吸热反应生成CaO和C

6、O2，然后CaO吸收床内释放的s02，进行固硫反应.在给煤量一定的情况下，影响脱硫性能最重要的因素为Ca/S比，而石灰石量决定了Ca/S比的变化。由于锻烧石灰石固硫的过程中存在着化学反应和固体反应物结构变化的交互作用，迄今，对于石灰石的固硫机理尚没有统一的认识。图1-1石灰石量和SO2排放的关系如图1-1所示SO2的排放浓度随Ca/S比的增大而降低，这是因为随着物料中石灰石量的增加，钙硫比增大，SO2气体与石灰石接触反应面积增加，床内含硫气体与脱硫剂接触的机会增多，反应机会增加，由于硫化反应过程不会发生孔塞现象，反应转化率可以不受闭塞现

7、象的限制，脱硫效率增大，床内SO2浓度下降。Ca/S比比较小时（低于1.6）脱硫效率增加较快，当Ca/S比较大时（高于1.6）脱硫效率增加趋缓，最佳Ca/S比在1.45左右，对应的石灰石量为73t/h，此时SO2浓度满足200mg/Nm3的排放限制。但是实际工业生产中在石灰石量足以保证吸收含硫气体时，过多地增加石灰石用量，不仅不会明显提高脱硫效率，而且还会加大原料成本，同时脱硫剂的最终排放也大大增加了灰渣排放的物理热损失及灰渣处理成本，从而使锅炉热效率降低，增加锅炉运行成本。3.1.2床温对脱硫性能的影响锅炉床温的变化对石灰石活性、脱硫

8、反应速度、颗粒孔隙堵塞特性等产生影响，从而影响脱硫效率。由于床温升高，煤的热解/氧化反应加快，这就影响着各种形态硫的析出:床温越高，相同粒径范围煤颗粒燃烧所需要时间越短，燃烧越完全，低温硫的活性增加，析出速