循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫原理及影響因素淺析

劉紅娟

摘 要：眾所周知，煤在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生污染性氣體二氧化硫。如果想要對(duì)產(chǎn)生的污染氣體進(jìn)行有效的控制，就需要找到工業(yè)生產(chǎn)中減少二氧化硫產(chǎn)生的方法。目前，脫硫技術(shù)在實(shí)際的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫就是一種有效脫硫方法。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床；爐內(nèi)脫硫；鍋爐；污染氣體控制

中圖分類(lèi)號(hào)：TK229.66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）03-0005-02

中國(guó)是能源生產(chǎn)量和消費(fèi)量較大的國(guó)家，能源是日常生活中必不可少的。目前，我國(guó)能源種類(lèi)中煤炭所占比重非常大。每年大量煤炭的燃燒對(duì)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境造成了一定的影響，產(chǎn)生出的二氧化硫增強(qiáng)了降水中的酸性，為酸雨的形成提供了條件。酸雨天氣不僅影響到了人們的日常生活，造成了一些建筑物的損壞，更是導(dǎo)致了很多浮游生物的死亡。較之于其他國(guó)家，我國(guó)受酸雨的危害更加嚴(yán)重。因此，如何高效地使用能源、保護(hù)環(huán)境、降低成本，做到可持續(xù)發(fā)展，是我國(guó)在新世紀(jì)面臨的重要問(wèn)題。如今，我國(guó)已經(jīng)研究出一些減少二氧化硫產(chǎn)生的辦法，但還在進(jìn)行更深入的研究。現(xiàn)在世界上使用的脫硫技術(shù)有很多，循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫是目前比較不錯(cuò)的方法。循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的適應(yīng)性較強(qiáng)，適用于很多種類(lèi)的燃料，并且脫硫效果非常好，能夠有效減少污染氣體的排放。循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是當(dāng)下大家比較認(rèn)可的方法，現(xiàn)在已經(jīng)在很多地方得到應(yīng)用，而且技術(shù)日臻成熟。如何進(jìn)一步推動(dòng)這一技術(shù)的進(jìn)步，了解循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫的原理以及影響爐內(nèi)脫硫的因素有著至關(guān)重要的作用。

1 循環(huán)流化床鍋

近幾年來(lái)，循環(huán)流化床鍋應(yīng)用非常廣泛，這項(xiàng)技術(shù)被認(rèn)為是一種高效清潔的技術(shù)，特別是它的爐內(nèi)脫硫技術(shù)。它所采用的低污染燃燒技術(shù)，目前也最符合中國(guó)的國(guó)情。但是，我國(guó)對(duì)循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫技術(shù)還存在一定的質(zhì)疑。我國(guó)現(xiàn)在很多企業(yè)二氧化硫的排放量達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行二次脫硫。如果還要進(jìn)行二次脫硫，那么成本就會(huì)大大增加。還有人認(rèn)為不需要進(jìn)行二次脫硫，只要很好地掌握循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行溫度，就可以實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)脫硫，因此循環(huán)流化床技術(shù)還需要進(jìn)一步完善。

2 爐內(nèi)脫硫的原理

循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫就是通過(guò)高溫煅燒將爐內(nèi)的碳酸鈣分解成氧化鈣，氧化鈣與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)進(jìn)而生成硫酸鈣，這樣便達(dá)到了脫硫的目的。煤中的硫有三種存在形式，在大量實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，煤的燃燒會(huì)有二氧化硫的析出，經(jīng)過(guò)氧化都會(huì)有很多其他物質(zhì)生成二氧化硫。

3 影響脫硫效率的因素

3.1 循環(huán)流化床床溫對(duì)脫硫效率的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)二氧化硫產(chǎn)生量取決于循環(huán)流化床的床溫。隨著床溫的增高，二氧化硫的濃度也會(huì)增大，但是脫硫的效率會(huì)隨著床溫的升高快速下降。床的溫度如果太低，脫硫劑的孔隙會(huì)減小，會(huì)使它的反應(yīng)速度降低，二氧化硫的析出速度就會(huì)變緩，從而影響脫硫的效果；當(dāng)溫度非常高時(shí)，爐內(nèi)氧化鈣與二氧化硫的反應(yīng)速度會(huì)降低，這樣也會(huì)影響脫硫的效率。所以，溫度過(guò)高可能會(huì)使脫硫的效果變差。

3.2 石灰石的質(zhì)量

石灰石質(zhì)量主要由四部分組成?，F(xiàn)在我國(guó)對(duì)石灰石質(zhì)量的控制能力還不夠強(qiáng)，不能確保將這四部分一同控制。水過(guò)多會(huì)造成運(yùn)輸上的困難，容易發(fā)生堵塞的現(xiàn)象。同時(shí)，粒度和活性是很重要的兩個(gè)部分，這兩部分對(duì)脫硫效率有著很大的影響。

3.2.1 石灰石的粒度

石灰石粒度的大小對(duì)脫硫效率高低有很大的影響：如果投入的粒徑太小，通過(guò)的石灰粉則非常少。由于石灰粉末與煙氣的接觸時(shí)間減少，沒(méi)有什么利用價(jià)值；如果投入的粒度較大，會(huì)在運(yùn)輸上帶來(lái)較大困難，會(huì)有大量的石灰石不能進(jìn)行循環(huán)工作，使其與二氧化硫的接觸時(shí)間很短。由于產(chǎn)生的硫酸鈣的體積要比碳酸鈣大，會(huì)使二氧化硫不能與大量的石灰石反應(yīng)，從而不能達(dá)到脫硫的目的。因此，石灰石既不能太大也不能太小。所以，選取粒度大小適中的石灰石，使大部分石灰石能夠參與爐內(nèi)的循環(huán)，有助于提高利用率。不同的鍋爐對(duì)粒度的要求是有所不同的，要視情況而定。

3.2.2 石灰石的活性

活性對(duì)脫硫性能的影響很大。如果石灰石的產(chǎn)地不同，那么它們的活性也是不同的，而且差別比較大。燃燒后表面積大表現(xiàn)出來(lái)的脫硫效果好，表面積大則意味著在反應(yīng)時(shí)接觸面積較大。因此，要對(duì)石灰石進(jìn)行選擇，在選擇過(guò)程中要采用科學(xué)的方法。

3.3 煤的種類(lèi)不同

煤的種類(lèi)不同，脫硫產(chǎn)生效果也不同。循環(huán)流化床爐內(nèi)脫硫效率的高低取決于煤中的含硫量。一般來(lái)說(shuō)，煤在燃燒中含硫量越高，那么這種煤的脫硫效率就越高，但是在此過(guò)程中硫的排放量也是很大的。目前為止，我國(guó)硫的排放量還沒(méi)有達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。如果想要降低硫的排放量，那么就要盡量使用低硫煤。我國(guó)循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)的脫硫技術(shù)還需要進(jìn)一步改進(jìn)，要通過(guò)提高脫硫效率來(lái)減少二氧化硫的排出，從而降低成本。

3.4 石灰石投放方式對(duì)脫硫效率的影響

過(guò)去經(jīng)常會(huì)把煤與石灰石一起放入爐內(nèi)進(jìn)行脫硫，這種方法使用非常方便，并且對(duì)于工作人員來(lái)說(shuō)，這也是容易操作的，但是在這個(gè)操作過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，比如會(huì)降低石灰石、二氧化硫和氧氣的反應(yīng)效率。因而，可以將投入石灰石的地方設(shè)在二次風(fēng)口，利用二次風(fēng)將粉末利用率提高，這樣可以增加反應(yīng)的速度，也提高了脫硫的效率。雖然操作過(guò)程中比較復(fù)雜，但是可以減少對(duì)環(huán)境的污染，能夠取得很好的脫硫效果。這種方法將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)的能源利用率不高，怎樣減少空氣污染是我國(guó)需要進(jìn)一步探討的問(wèn)題。目前，循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是大家比較認(rèn)可的脫硫技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)有很多地方應(yīng)用這個(gè)技術(shù)，這個(gè)技術(shù)還在不斷地更新。在運(yùn)用循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫技術(shù)時(shí)，根據(jù)煤的含硫量等因素，使用不同的脫硫策略，還要對(duì)循環(huán)流化床的溫度進(jìn)行控制，深層次地了解爐內(nèi)脫硫的原理，通過(guò)對(duì)石灰石質(zhì)量的監(jiān)督，了解影響脫硫效率的因素。我國(guó)在脫硫技術(shù)上還需要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在經(jīng)驗(yàn)中找到更先進(jìn)的脫硫方法，使脫硫技術(shù)再上一個(gè)臺(tái)階。另外，就是要努力減少空氣污染和成本投入。