脱硫对CFBB的效率产生怎样的影响.docxVIP

从热平衡角度分析脱硫对循环流化床锅炉效率的影响循环流化床锅炉（CFBB）是一种高效低污染洁净燃烧技术,，尤其是可以方便高效地实现炉内脱硫，是其在硫氧化物排放控制方面的突出优势，目前关于循环流化床的燃烧和脱硫技术研究得较为深入。石灰石在炉内经煅烧，生成CaO，再与烟气中的S反应生成CaSO4 ，在煅烧过程中需吸收热量,在硫酸盐化过程中会放出热。由此可见，由于石灰石的加入，将对锅炉入炉热量、烟气及灰、渣排放量产生一定影响。本文就石灰石脱硫对循环流化床锅炉热效率的影响进行一些列初步探讨。旨在为循环流化床实现脱硫的同时保持较高的产热效率，为循环流化床效率计算提供一种方法。一、锅炉热平衡表达式在锅炉热平衡计算的各项热损失中，在炉膛中加入脱硫用石灰石对气体不完全燃烧热损失q3及散热损失q5无直接影响。如果假定脱硫前后由煤燃烧生成的飞灰和底渣比例不变；固体不完全燃烧热损失q4也无影响;石灰石加入后烟气量、飞灰量和底渣量将发生改变,从而导致排烟热损失q2及灰渣物理热损失q6改变。另外,由于石灰石煅烧吸热反应与硫化放热反应,脱硫过程将使循环流化床锅炉的热平衡增加一项石灰石脱硫热损q7。二、对排烟热损失q2的影响排烟热损失是锅炉最大的一项热损失，对锅炉热效率有很大影响。大型循环流化床锅炉受到灰熔点的限制，排烟温度较一般煤粉炉高为110~160℃，同时排烟的容积很大，但是排烟拥有的大量热量却得不到利用。根据GB/T10184-1988《电站锅炉性能试验规程》对排烟热损失的计算分为干烟气带走的热量和烟气所含水蒸气的显热两部分。1、干烟气带走的热量脱硫剂的煅烧反应增加了二氧化碳的排放，硫酸盐化反应大大减少了二氧化硫的排放，同时消耗更多的氧气（空气），需要对理论干空气量和理论干烟气量分别进行修正。按收到基燃煤成分，由实际烧掉的碳计算的理论燃烧所需干空气量：=0.089[(1-q4/100)+0.0375]+0.256-0.0331kg燃煤脱硫，脱去的二氧化硫质量：=64/32×/100×/100=2×/100×/100需要的理论干空气量为Δ=Δ/0.21=1.662/100×/100由此可得，1kg燃煤和与之相配的脱硫剂入炉，按收到基燃煤成分，由实际烧掉的碳和脱硫计算的理论干空气量：V=+Δ=0.089[(1-q4/100)+0.0375]+0.256-0.033+1.662/100×/100理论干烟气量按收到基燃煤成分，由实际烧掉的碳计算的理论燃烧干烟气量=1.866[(1-q4/100)+0.0375]/100+0.79+0.8/1001kg燃煤脱硫，脱去的二氧化硫体积：=22.4/32×/100×/100考虑碳酸盐的分解率，将脱硫剂煅烧反应增加的二氧化碳体积按钙硫摩尔比（Ca/S）和脱硫效率折算到1kg燃煤上：=β3.122×(/S)/(22.4/100×/100+22.4/84×/100)其中β为脱硫剂中碳酸盐的分解率，%；由此可得，1 kg 燃煤和与之相配的脱硫剂入炉，按收到基燃煤成分，由实际烧掉的碳和脱硫计算的理论干烟气量：V1（理论干烟气）=-+干烟气带走的热量干烟气体积：= V1+(-1)为实测排烟过量空气系数。干烟气带走的热量：=-t0)为干烟气的平均定压比热，kJ/(m 3 ?K)。3 烟气所含水蒸汽的显热脱硫工况下，烟气中所含的水分包括四部分：燃煤中所含水分、燃煤中的氢燃烧生成的水、空气中所含水分和脱硫剂中所含水分。脱硫剂中所含水分按钙硫摩尔比和脱硫效率折算到 1kg 燃煤上：=3.122(/S)/×/100烟气所含水蒸汽的显热：=-t0)综上所述，=+)/×100%三、对灰渣物理热损失q6的影响图为不同石灰石直接逃逸率σty下灰渣物理热损失q 6 随 K glb 的变化。随钙硫比的增大灰渣物理热损失 q 6 增大,这是因为脱硫使底渣量增加 ,而石灰石直接逃逸率的增加则会减少底渣量, 使得灰渣物理热损失有所减小由于从锅炉排出的炉渣和从分离器下排出的灰分仍具有相当高的温度, 这部分热量不能被利用。为灰渣、排灰的平均比热。为灰渣排灰的温度其中为。1 kg S 需要(3.125, φ为石灰石中 CaCO 3的百分含量 , %)kg 石灰石。四、对石灰石脱硫热损失q7的影响脱硫剂的加入对石灰石脱硫热损失q7的影响取决于石灰石煅烧吸热与硫化放热的大小,图5为不同石灰石直接逃逸率σty下脱硫热损失q7随Kglb 的变化。从图 5 可以看出 ,在 K glb 较小的情况下 q 7 随 K glb 的增加呈现出先减小后增大的过程 ,随 K glb 的进一步增大,石灰石煅烧吸热反应逐渐占主导地位 , 而石灰石直接逃逸率的升高则会削弱这种影响。这个过程中存在一个临界K glb ,即热平衡时的 K glb,在此临界点前后,q 7由负转正 。这种变化可由