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能源转换与环境保护——浅谈循环流化床锅

能源转换与环境保护——浅谈循环流化床锅

点击数:7212 次   录入时间:03-04 11:45:20   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘
4-3、气相停留时间及炉膛高度:SO2在炉内停留时间越长,与吸收剂的接触时间越长,越有利于SO2的脱除。但硫酸盐化反应的速度取决于SO2的浓度,因此循环流化床增加炉膛高度以延长SO2停留时间对脱硫效果的促进作用是按指数衰减的。一般循环流化床内脱硫反应主要发生在炉膛内二次风以下的区域, 为达到90%的脱硫效率,随气体停留时间的延长Ca/S下降很快,但随着停留时间的延长,其促进作用就逐渐减慢了。在实际循环流化床炉膛内,气体停留时间已经很长(2~5S),继续提高炉膛对脱硫效果的改善作用很小。
4-4、固体停留时间、石灰石粒度及旋风分离器效率:由于吸收剂的硫酸盐化速度较慢,固体物料在循环流化床循环系统中停留时间对脱硫性能影响极大,停留时间越长转化为CaSO4的程度也越大,但存在一个最大硫酸盐化程度。固体颗粒的停留时间与固体颗粒的粒径及旋风分离器的工作性能密切相关,正如前面燃烧部分所谈到的,颗粒越细则表面积越大,吸收剂的可利用率越高。但如果太细,以至超过了分离器的分离粒径,则吸收剂的利用会因停留时间太短而降低,因此吸收剂粒径的选择应在保证能被分离的条件下尽可能的细,循环流化床中一般采用100~300μm的吸收剂。
循环流化床实际运行显示,在Ca/S为1.5~2.5时,能够保证脱硫效率在90%以上,将SO2排放有效控制在100~300mg/Nm3。
二、 循环流化床中脱氮机理及排放控制
循环流化床中生成的氮氧化物有很多种,如NO、NO2等。燃煤锅炉生成的NOx主要来源于燃料中的氮和燃烧空气中的氮。
1、 NOx的形成:燃烧空气中的N2在高温下经过氧化生成NOx,,称为热力型NOx。。但是,热力型NOx的生成仅在温度高于1450℃时才变的显著。在循环流化床中,由于采用的燃烧温度很低(850~900℃),因此生成的热力型NOx很少(﹤10%)可以不作考虑。
2、 影响氮氧的生成及排放的因素:
2-1、床温:低的床温能够有效地抑制燃烧空气中的氮被氧化成NOx。在750~900℃温度范围内,热力型NOx的生成量可以忽略不计,同时由燃料氮生成的NOx也随燃烧反应温度的降低而降低。但是,例外的是N2O随温度降低,排放值升高。(循环流化床排放水平在50~200ppm)因此,对燃烧以及NOx的排放等方面综合考虑,选取850~900℃作为循环流化床锅炉的运行温度。
2-2、分段燃烧:还原性气氛对NOx排放降低作用非常显著,通过分段燃烧,即燃烧空气不是一次性全部给入,而是随燃烧反应的进行对燃烧空气进行补充,从而保证炉膛内特别是NOx生成区域处于缺氧燃烧的还原性气氛。由于缺氧状态下有利于焦碳和CO对NO的还原,十分有利于NOx排放的降低。在循环流化床锅炉中,一次风由炉膛底部给入,通常只占燃料所需空气的60~80%,二次风在不同的炉膛高度进行补充。
2-3、低氧燃烧:过量空气系数的降低有利于还原气氛的形成,因此过量空气系数的降低对NOx排放明显下降到150~80ppm。
2-4、Ca/S比:循环流化床中加入石灰石脱硫会对NOx的排放产生影响,Ca/S比对NOx的影响。可见在保证SO2排放控制满足要求的条件下,采取尽可能低Ca/S有利于NOx排放的控制。
总之,采取循环流化床燃烧方式,通过合理燃烧,选择适当的参数,能将NOx的排放有效控制在100~150mg/Nm3,这也是循环流化床环保方面的一大优势。
综上所述,循环流化床锅炉在火力发电厂中应用将越来越广,对环境保护而言,也是首选。

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