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1、CFB锅炉掺烧高钙煤砰石自脱硫性能试验研究洁净煤发电技术中,循环流化床锅炉以其煤种适应性强、燃烧效率高、环保性能好、负荷调节范围广和灰渣能综合利用等优点脱颖而出,成为行业领域内鼓励发展的一种锅炉类型。2011年国家颁布的火电厂污染物排放标准中对S02排放要求更加严格,2014年7月1日起现有火电厂必须达到S02排放量200mg/m以内。要达到新标准的要求,只能燃用低硫煤,或者加大石灰石的投入量。但是当石灰石投量增加时,脱硫剂的利用率会下降约50%,炉内的灰渣量和飞灰量也会增加,而且还会造成燃料不能充分燃尽,从而降低锅炉的燃烧效率,使经济效益变差;各地的研究学者们都开始寻求深度脱硫方式;宋树亮等
2、人建议采用炉内投石灰石加简易石膏法结合的两级组合脱硫方式;郭新法等人提出采用湿式氨法脱硫法;广东云浮电厂建立的世界上首台CFB锅炉石灰石-石膏湿式深度脱硫装置湿法烟气脱硫虽然脱硫效率高,但存在初投资大,对老电厂机组改造困难,脱硫后烟气对烟道和烟囱腐蚀性等问题;有文献指出煤自身中的CaO与S02发生反应的可能性远大于外来石灰石;陈鸿伟等人分析了床温、钙硫比对混肝煤自脱硫性能的影响机理。针对上述问题,以某电厂200MWCFB锅炉为实验对象,进行了不同配比混肝煤种自脱硫性能和在炉内喷钙工况下脱硫性能的试验研究,以便寻求更为科学、规范的掺烧配比方式,为CFB锅炉的高效低成本脱硫提供参考。1、试验系统和
3、方法1. 1研究对象该厂CFB锅炉采用自然循环、一次中间再热、平衡通风、固态排渣;锅炉汽水系统中过热蒸汽采用六级加热,二级减温方式,炉膛外集中下降管布置结构;循环物料的分离采用高温分离器,立管处采用汽冷形式。共设有4台给煤机和1台石灰石给料机。设计混研煤成分组成为烟煤2096、煤肝石60%、煤泥20%;采用循环流化床燃烧方式,通过在石灰石投运系统,石灰石粉和混研煤一起送入炉内实现燃烧中脱硫,图1为CFB锅炉示意图,表1为锅炉主要技术参数。CFB锅炉吊意图Fig. 1 Diagram f CFB.万曰表i 锅炉的主蔓技术参数Tah. 1 Mnin yhnicHof th- (ZKH*数:数值蒸发
4、fil/t 705过热蒸六th 口蒸汽油值/y538j耳热莪六酒fit,t h-853. 18组热焦六进,口压力2.709/2. 5再热藤六进/Hl 口汽祖,七316.5/5*色H器给水温慢/P253.4主蔗汽压力/ MPa13. 80宰炉热软率-91.36号楼内a痔烧吴本山口及小开a讦石比例ns:”!2.04. 1741. 10. 21.72.14 MJ7中楼肉袋衣&育胸,叶新比例(4:4:1)II.nJ. 424VK2一盾牙布,q多诲咧表4 漉讦煤自晚硫效率TuK. 4 SdF /fTirirx, rf he mix-144. e的。七浓喧,千 e-m4 77.O4 2X7.24 252.
5、G5r 冰/ 1619 5W97OK 495802 -470权都浓住/.e-1-M). 4J- 7190. 3E就效率f97. I*. 9VS. 5077. 1WSH. 07二一二显用3T f 4三乏之三三2. 2原煤种类对脱硫效率的影响表6为吴家山煤、皇楼沟煤掺烧青沟煤砰石工况下的脱硫效率,可以看出掺烧吴家山煤、青沟煤肝石时脱硫效率较高达到96. 5%,而掺烧皇楼沟煤时也可达到78%,平均脱硫率达到87. 3%。启用炉内喷钙后,工况2加喷钙脱硫效率为98. 9%, S02浓度降到44. 7mg/m3, Ca/S比为1. 6,石灰石消耗量为4. 5t/h;工况4加喷钙脱硫效率为96. 9%,
6、S02浓度降到47. 4mg/m3, Ca/S比为2. 0,石灰石消耗量为5. 5t/h。脱硫效果较为明显,可见青沟煤肝石对原煤适应性较好。石 混讦熄脱硫效率 1* rtii吕重致工况Nx一7OK 4057s 405R37 507837 507实测Wtr中7%浓14H3. 7&5147. 4睨碗效率/9t. 59.9796.9S7. 417. 14 .87.5S7.一3三EEf”三反津2. 3不同原煤种类、煤砰石掺烧比例下的CFB脱硫效率从表7中可以看出掺烧小汗煤肝石的工况3、工况5、工况6下的烟气中S02浓度都达到2000mg/m3以上,脱硫率均较低,最低为37. 8%,最高为54. 6%,平均脱硫率也只用48. 2%,还可以看出混肝煤中,小汗煤肝石掺烧量越少,脱硫