基于孔隙尺度的石灰石煅烧和硫化反应模拟分析.pdfVIP

内蒙古电力技术

70INNERMONGOLIAELECTRICPOWER2022年第40卷第6期

doi:10.19929/j.cnki.nmgdljs.2022.0101

基于孔隙尺度的石灰石烧和硫化反应模拟分析

王猛，张志勇

010020)

（内蒙古电力（集团）有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司，呼和浩特

摘要：基于介观尺度（多孔介质尺度）研究循环流化床锅炉炉内石灰石脱硫机理，引入格子Boltzmann方法建立石灰石燈烧反应

和硫化反应的反应动力学模型，采用C++语言开发了石灰石脱硫反应计算程序，并利用该程序研究了燈烧反应和硫化反应特

性。结果表明，随着燈烧反应的进行,CaCO,逐渐被消耗，并生成多孔的CaO；提高温度可促进烧反应的进行，提高环境CO2

质量浓度会抑制燈烧反应。对于硫化反应，生成的CaSO4会覆盖在CaO表面并使孔隙变小进而逐渐堵塞，导致部分CaO未反应

完全，提高SO,质量浓度可促进硫化反应的进行，而O2质量浓度的影响与此相反，且SO,质量浓度的影响更大。

关键词：石灰石；燈烧；硫化；格子Boltzmann方法

文献标志码：A中图分类号：TK224.1*1文章编号：1008-6218(2022)06-0070-08

ResearchonSimulationofCalcinationandSulfationReactionof

LimestoneBasedonPoreScale

WANGMeng,ZHANGZhiyong

(InnerMongoliaPower(Group)Co.,Ltd.,InnerMongoliaPowerResearchInstituteBranch,Hohhot010020,China)

Abstract:ThispapercarriedouttheoreticalresearchondesulfurizationmechanismoflimestoneinCFBB,firstintroduced

latticeBoltzmannmethodandestablishedreactionkineticsmodeloflimestonecalcinationreactionandsulfationreaction

basedonmesoscopicscale(porousmediumscale),andthendevelopedcalculationprogramoflimestonedesulfurization

reactionusingC++language.Thecharacteristicsofcalcinationreactionandsulfationreactionarestudiedbyusingthis

program.Theresultsshowthat,forthecalcinationreaction,CaCO,isgraduallyconsumedandporousCaOisformedwith

theprogressofthereaction.Increasingthetemperaturecanpromotethecalcinationreaction,andincreasingtheambient

CO,concentrationcaninhibitthecalcinationreaction.Forthesulfationreaction,thegeneratedCaSO4willcoverthesurface

ofCaoandmaketheporessmallerandgraduallyblocke