循环流化床电石渣脱硫模型研究 study on the desulphurization model of carbide slag of cfb.pdfVIP

第26卷第12期 电力科学与工程 V01．26．No．12 49 2010年12月 ElectrIcPowerScienceand Dee．．2010 Engineedng 循环流化床电石渣脱硫模型研究 李永华，王 鹏，杨卧龙，郑 伟，司金茹 (华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北保定071003) 摘要：循环流化床电石渣炉内脱硫是一个复杂的过程。综合比较了已有的3种脱硫模型的优缺点并通过 其反应机理分析，对这一反应过程进行合理的简化，建立了未反应收缩核——孔分布模型。模型的计算 结果与试验结果吻合较好，对循环流化床电石渣脱硫的实践应用具有指导意义。 关键词：电石渣；模型；脱硫 中图分类号：TK229．6文献标识码：A 化率及气体在颗粒内的浓度分布，就可求得整个 0引言 颗粒内的转化率。此种晶粒模型具有简单、易于 处理整个反应过程的优点，但晶粒模型的缺点在 循环流化床燃烧脱硫是一种有效的、经济可 于没有考虑颗粒状反应过程中的膨胀与收缩状况， 行的脱硫方法。常用的脱硫剂为石灰石、白云石， 也就忽略了反应气体在晶粒间通过扩散随反应进 如果用工业废弃物电石渣代替石灰石不仅能达到 行而变化的情况，对反应过程中晶粒的尺寸、孔 理想的脱硫效果，并且还能废物利用，减少对环 的形状及孔结构中反应过程的变化特性难以描述。 境的影响。为了更好地指导脱硫实践，须建立炉 综上所述3种模型都有各自的优缺点，都不能单 内脱硫模型。 一地描述脱硫过程，所以有必要将几种模型综合 电石渣炉内脱硫反应属于气一固反应，在当前 起来考虑，建立更加完善的模型。 的数学模型的研究中，大多数的研究者提出了以 为了描述气体在多孔介质中反应的本质规律， core 下3种模型¨q1：收缩核模型(shrinking 本文对电石渣煅烧后的CaO颗粒的孔结构做合理 model)、孔隙结构模型(structural poredevelop— 简化，在上述模型的基础上建立未反应收缩 ment model)以及晶粒模型(grainmodel)。收缩 核——孔分布模型。此模型能很好地描述电石渣 核模型认为固体颗粒外部的产物层和内部未反应 颗粒煅烧产物内部的孔隙结构，并充分考虑了其 核之间存在明显反应界面。煅烧和吸收反应是在 在硫化反应中由于反应物和生成物摩尔体积的不 一个确定反应界面上进行的。该模型没有考虑颗 同造成颗粒的收缩与膨胀。利用质量守恒定律和 粒内部结构及其在反应过程中的变化，数学描述 扩散方程列反应关系式，模拟其固硫过程，并对 较简单，只适于无孔固体与气体反应。孔隙结构 结果进行验证。 模型考虑到了煅烧产物的孔隙结构，但是模型